器官再生を目指した細胞リソースとしての人為的上皮細胞誘導技術の開発

本研究では人工的に歯原性上皮を誘導し、この上皮組織を用いてさまざまな器官形成に供することを目的としている。これまでの研究で、マウス皮膚の上皮から歯原性上皮の誘導に成功したが、具体的に複数の細胞集団からなる歯原上皮細胞のうち、どのような細胞に変化したのかの詳細については不明であった。歯原上皮細胞は内エナメル芽細胞、外エナメル芽細胞、中間層細胞、星状網細胞の４種類の細胞に分類させるが、エナメル芽細胞に分化する内エナメル芽細胞以外の細胞に関しては、厳密に分類可能なマーカー分子が特定されていないために、その分化状況を正確に把握することができなかった。我々は、マウスの切歯及び臼歯の歯胚を用いたscRNAシークエンス解析から、これまで不明であった外エナメル芽細胞、中間層細胞、星状網細胞に特徴的に発現するKrt15、Krt17を同定し、この２つの分子の発現パターンから歯原上皮細胞の細胞種を明らかにすることに成功した。さらに歯原性上皮細胞の誘導に重要な歯特異的転写因子Epfn/Sp6やAmeloDの役割に関して、特にAmeloDと細胞内で結合する分子をtwo hybrid法を用いて検討を行った。その結果、約20種類以上の結合タンパクの同定に成功した。特にその中でも、これまで細胞外マトリックスの一つと考えられていたODAM分子が、AmeloDと特異的に結合していることを見出した。またAmeloD及びODAMの部分欠損を用いたタンパク相互作用の解析から、それぞれの分子の結合部位の同定にも成功した。

本研究では人工的に歯原性上皮を誘導し、この上皮組織を用いてさまざまな器官形成に供することを目的としている。これまでの研究で、マウス皮膚の上皮から歯原性上皮の誘導に成功したが、具体的に複数の細胞集団からなる歯原上皮細胞のうち、どのような細胞に変化したのかの詳細については不明であった。歯原上皮細胞は内エナメル芽細胞、外エナメル芽細胞、中間層細胞、星状網細胞の４種類の細胞に分類させるが、エナメル芽細胞に分化する内エナメル芽細胞以外の細胞に関しては、厳密に分類可能なマーカー分子が特定されていないために、その分化状況を正確に把握することができなかった。我々は、マウスの切歯及び臼歯の歯胚を用いたscRNAシークエンス解析から、これまで不明であった外エナメル芽細胞、中間層細胞、星状網細胞に特徴的に発現するKrt15、Krt17を同定し、この２つの分子の発現パターンから歯原上皮細胞の細胞種を明らかにすることに成功した。さらに歯原性上皮細胞の誘導に重要な歯特異的転写因子Epfn/Sp6やAmeloDの役割に関して、特にAmeloDと細胞内で結合する分子をtwo hybrid法を用いて検討を行った。その結果、約20種類以上の結合タンパクの同定に成功した。特にその中でも、これまで細胞外マトリックスの一つと考えられていたODAM分子が、AmeloDと特異的に結合していることを見出した。またAmeloD及びODAMの部分欠損を用いたタンパク相互作用の解析から、それぞれの分子の結合部位の同定にも成功した。