胚性幹細胞からの妊娠初期胎盤環境モデルの発生学的分子基盤の解析

本研究は、ヒトES細胞から合胞体性栄養膜をin vitroで誘導する際の時間特異的遺伝子発現に着目することにより、代謝や免疫応答等、機能をになう遺伝子推移から初期胎児胎盤環境の発生学的特徴を明らかにすることを目標とする。まず、ヒトES細胞を用いた妊娠初期胎盤環境を有する合胞体栄養膜細胞の誘導条件において、xeno-free環境を目指しての検討を行った。我々の報告したBMP4、A83-01(Activin receptor like kinase inhibitor)、PD173074(FGFR1 inhibitor)を用いたレジメンでは、誘導段階においてマウス胎児線維芽細胞で培養液を馴化させたconditioned mediumが必須であった。今回我々はヒトES細胞の播種濃度を変更することにより、培養液としてconditioned mediumを用いずにCGB陽性かつHLA-G陰性の細胞を得た。この細胞を単離した上でDAPI染色すると直径100um程度の多核細胞であることが確認でき合胞体栄養膜細胞を誘導できることが明らかとなった。将来的な臨床への応用に向けて細胞培地についてもxeno-freeを考慮してvitronectinやlaminin-521をマトリックスとして用いた細胞誘導についても検討していく。続いて、妊娠初期胎盤環境で想定される恒常的な低酸素状態を再現するため、大気酸素濃度条件（20%）に加え低酸素条件下でヒトES細胞から合胞体栄養膜細胞を誘導している。発生段階に伴い要求される酸素濃度は上昇すると想定されるが至適濃度は明らかにされていないため、3％、8％、12％での培養条件下で誘導時期別のHCG産生能、VE-cadherinを用いた細胞癒合能を検討中である。今後は、各発生段階別に組み合わせて最終産物の解析を行う予定である。

本研究は、ヒトES細胞から合胞体性栄養膜をin vitroで誘導する際の時間特異的遺伝子発現に着目することにより、代謝や免疫応答等、機能をになう遺伝子推移から初期胎児胎盤環境の発生学的特徴を明らかにすることを目標とする。まず、ヒトES細胞を用いた妊娠初期胎盤環境を有する合胞体栄養膜細胞の誘導条件において、xeno-free環境を目指しての検討を行った。我々の報告したBMP4、A83-01(Activin receptor like kinase inhibitor)、PD173074(FGFR1 inhibitor)を用いたレジメンでは、誘導段階においてマウス胎児線維芽細胞で培養液を馴化させたconditioned mediumが必須であった。今回我々はヒトES細胞の播種濃度を変更することにより、培養液としてconditioned mediumを用いずにCGB陽性かつHLA-G陰性の細胞を得た。この細胞を単離した上でDAPI染色すると直径100um程度の多核細胞であることが確認でき合胞体栄養膜細胞を誘導できることが明らかとなった。将来的な臨床への応用に向けて細胞培地についてもxeno-freeを考慮してvitronectinやlaminin-521をマトリックスとして用いた細胞誘導についても検討していく。続いて、妊娠初期胎盤環境で想定される恒常的な低酸素状態を再現するため、大気酸素濃度条件（20%）に加え低酸素条件下でヒトES細胞から合胞体栄養膜細胞を誘導している。発生段階に伴い要求される酸素濃度は上昇すると想定されるが至適濃度は明らかにされていないため、3％、8％、12％での培養条件下で誘導時期別のHCG産生能、VE-cadherinを用いた細胞癒合能を検討中である。今後は、各発生段階別に組み合わせて最終産物の解析を行う予定である。