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ヒトｉＰＳ細胞から肺胞上皮への分化制御機構の解明による肺胞再生とがん化モデル構築

通过阐明控制人 iPS 细胞分化为肺泡上皮的机制，建立肺泡再生和癌变模型

基本信息

批准号：
19J12072
负责人：
池尾聡
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J12072/
关键词：
iPS細胞肺再生モデル発がん

项目摘要

①肺前駆細胞の大量培養とマウスへの投与による肺再生当科より報告したヒトiPS細胞由来肺前駆細胞を用いた肺再生モデリングに取り組んでいる。今年度はナフタレン障害モデルマウスへヒトiPS細胞由来肺前駆細胞を経気管的に投与し、2か月後のヒト細胞生着を確認した。さらに、免疫染色やRNA-seqを用いて生着した細胞がマウスの体内でⅡ型肺胞上皮細胞など呼吸器上皮細胞に分化したことを示した。ついで、投与に用いた肺前駆細胞を三次元培養することにも成功し、同様にこれらをマウス投与し、2か月後の生着を確認した。本研究を総括すると、ヒトiPS細胞から肺前駆細胞へ分化させた後、肺前駆細胞を三次元的に大量培養し、その細胞を薬剤障害モデルマウスへ移植し生着させることに成功した。本研究で肺再生モデリングのPoCが確立され、今後の肺再生医療に向けて大きな成果となったと考える。以上の成果について現在論文投稿中である。②ヒトiPS細胞由来II型肺胞上皮細胞のがん化モデリングこれまで正常のⅡ型肺胞上皮細胞が発がんする過程を前向きに観察した報告はなく、ヒトiPS細胞由来Ⅱ型肺胞上皮細胞を用いて、前向きの発がんモデリングを目指している。今年度は発がんベクターを導入した肺前駆細胞をⅡ型肺胞上皮細胞へ分化誘導した。培養初期に4日間タモキシフェンを添加することで、4週培養後にRT-PCR法でEML4-ALK融合遺伝子の発現を認めた。培養した細胞のがん化までの確認には至らなかったが、これまでヒトiPS細胞由来Ⅱ型肺胞上皮細胞でのがん化遺伝子発現に成功した報告はなく、今後の継続的な研究が望まれる。

1. The mass culture of lung cancer cells and its application in lung regeneration. This year, the iPS cells were confirmed to be derived from lung cancer cells and to be produced 2 months later. Immunostaining for RNA-seq was used to demonstrate the differentiation of type II lung epithelial cells in vivo. The cells were cultured in three dimensions, and the cells were successfully cultured in the same way. This study includes the following aspects: 1. After differentiation of iPS cells from lung cancer cells, lung cancer cells were cultured in large quantities in three dimensions, and the cells were transplanted successfully. This study established the feasibility of lung regeneration therapy and the future development of lung regeneration therapy. The above achievements are now in the paper submission. 2. iPS cells derived from type II lung epithelial cells and developed into normal type II lung epithelial cells. This year, the introduction of lung cancer cells into the lung cancer cell differentiation of type II lung cancer epithelial cells. The expression of EML4-ALK fusion gene was identified by RT-PCR after 4 weeks of culture. The successful discovery of iPS cells derived from type II lung epithelial cells is reported and future research is expected.

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Assessment of bipotency of expanded human induced pluripotent stem cell-derived NKX2.1+ lung progenitor cells to be differentiate into both airway and alveolar epithelial cells.

评估扩增的人诱导多能干细胞衍生的 NKX2.1 肺祖细胞分化为气道和肺泡上皮细胞的双能性。

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ikeo S;Gotoh S;Korogi Y;Sone S;Tamai K;Konishi S;Yamamoto Y;Hirai T.
通讯作者：
Hirai T.

Core-shell hydrogel microfiber-expanded pluripotent stem cell-derived lung progenitors applicable to lung reconstruction in vivo

DOI：
10.1016/j.biomaterials.2021.121031
发表时间：
2021-07-23
期刊：
BIOMATERIALS
影响因子：
14
作者：
Ikeo, Satoshi;Yamamoto, Yuki;Gotoh, Shimpei
通讯作者：
Gotoh, Shimpei

THREE-DIMENSIONAL EXPANSION AND IN VIVO TRANSPLANTATION OF LUNG PROGENITORS DERIVED FROM HUMAN PLURIPOTENT STEM CELLS VIA CORE-SHELL HYDROGEL MICROFIBERS

通过核壳水凝胶微纤维对人类多能干细胞衍生的肺祖细胞进行三维扩张和体内移植

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Satoshi Ikeo;Yuki Yamamoto;Kazuhiro Ikeda;Naoyuki Sone;Yohei Korogi;Lucia Tomiyama;Toyohiro Hirai;Shimpei Gotoh
通讯作者：
Shimpei Gotoh

Transplantation of lung progenitors derived from human induced pluripotent stem cells into the murine lungs

将源自人类诱导多能干细胞的肺祖细胞移植到小鼠肺中

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Satoshi Ikeo;Yuki Yamamoto;Naoyuki Sone;Yohei Korogi;Toyohiro Hirai;Shimpei Gotoh
通讯作者：
Shimpei Gotoh

In vivo reconstruction of human alveoli using pluripotent stem cell-derived lung progenitors

使用多能干细胞来源的肺祖细胞体内重建人肺泡

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tokumoto Shoko;Miyata Yugo;Usui Kengo;Deviatiiarov Ruslan;Ohkawa Takahiro;Kondratieva Sabina;Shagimardanova Elena;Gusev Oleg;Cornette Richard;Itoh Masayoshi;Hayashizaki Yoshihide;Kikawada Takahiro;Satoshi Ikeo
通讯作者：
Satoshi Ikeo