イヌiPS細胞を用いたin vitro炎症性腸疾患モデルの病態解明・創薬への応用

犬iPS细胞体外炎症性肠病模型在病理阐明和药物研发中的应用

• 批准号: 19J22851
• 负责人: 塚本 雅也
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Osaka Prefecture 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 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J22851/
• 关键词: イヌiPS細胞; センダイウイルスベクター; フィーダーフリー; 尿由来細胞; 胚体内胚葉; 間葉系幹細胞; 炎症性腸疾患; 腸オルガノイド

消化管で慢性的な炎症が生じるイヌ炎症性腸疾患の病因は明らかではなく、その病態解明が望まれている。また、難治性症例に対して、生体から採取した間葉系幹細胞（MSC）を投与する、MSC投与療法が新たな治療法として注目されている。しかし、MSC投与療法は有効性および作用機序が完全には解明されておらず、またドナー不足など問題点もある。そこで本研究では、1.イヌ人工多能性幹細胞（iPS細胞）から消化管組織（腸オルガノイド）の誘導と、それを用いた炎症性腸疾患の病態再現および病態解明、および2.イヌiPS細胞からのMSC誘導によるドナー不足の解消を目的とした。本年度は以下の成果が得られた。1.　これまでマウス由来細胞をフィーダー細胞として使用することで、イヌiPS細胞は作製されてきた。しかし、それらの生体由来成分は性質が一定ではなく、研究の再現性を低下させる。そこでマウス由来細胞を用いないフィーダーフリー条件でのイヌiPS細胞の作製を試みた。昨年度に有用性が明らかとなったセンダイウイルスベクターを用いて初期化遺伝子を導入することで、胎子線維芽細胞のみならず成犬細胞からもフィーダーフリー条件でイヌiPS細胞を作製することができた。2.　消化管などの内胚葉組織は、胚体内胚葉を起源としている。そこで、イヌiPS細胞から効率的な胚体内胚葉への誘導方法を検討した。その結果、播種細胞数と誘導期間を最適化し、細胞凝集塊を形成後、高濃度Activin Aと血清代替物を添加して培養することで、胚体内胚葉を効率よく誘導できた。3.　イヌiPS細胞から高品質なMSCを誘導するために、その分化方法を検討した。その結果、尿由来細胞より作製したイヌiPS細胞から神経堤細胞を介してMSCを誘導した際に、高品質なMSCが得られた。

Chronic inflammation of the digestive tract is the cause of inflammatory bowel disease. For refractory diseases, the use of mesenchymal stem cells (MSCs) in vivo and MSC in therapy is a new approach. MSC administration and therapy are effective and the mechanism of action is completely explained. The purpose of this study is: 1. Induction of artificial pluripotent stem cells (iPS cells) from digestive tract tissue; 2. Pathological reproduction and resolution of inflammatory bowel disease with iPS cells; 3. The following results were achieved during the year: 1. This is the first time I've ever seen a cell. The biological origin and nature of the composition are determined, and the reproducibility of the study is low. This is the first time I've ever seen a cell. In the past year, the availability of iPS cells has been improved by introducing initial genes into embryonic cells and embryonic cells, and the conditions for iPS cell production have been improved. 2. The origin of endodermal tissue in digestive tract and embryo. A study on the induction of blastocyst in vivo from iPS cells The results, the number of seeded cells and the induction period were optimized. After the formation of cell aggregates, high concentrations of Activin A and serum substitutes were added to the culture. The embryo was induced. 3. Methods for inducing and differentiating iPS cells from high-quality MSCs are discussed. As a result, high-quality MSCs were obtained from urine derived cells, iPS cells, and neurons.

项目成果

New stem cell therapy in dogs

狗的新干细胞疗法

末梢血単核球を用いた効率的なイヌiPS細胞の樹立および大量培養

利用外周血单核细胞高效建立和大量培养犬 iPS 细胞

• 发表时间: 2021
• 作者: 木村 和人;塚本 雅也;吉田 拓海;田中 美有;桑村 充;大高 真奈美;西村 健;中西 真人;杉浦 喜久弥;鳩谷 晋吾
• 通讯作者: 鳩谷 晋吾

CHEMICALLY-DEFINED AND FEEDER-FREE MAINTENANCE OF CANINE INDUCED PLURIPOTENT STEM CELLS

犬诱导多能干细胞的化学定义且无饲养层维持

• 发表时间: 2020
• 作者: S Hatoya;S Inoue;K Kimura;M Tsukamoto;M Ohtaka;K Nishimura;M Nakanishi;K Sugiura.
• 通讯作者: K Sugiura.

Approaches to the Generation of Feline Induced Pluripotent Stem Cells Using Sendai Virus Vectors

使用仙台病毒载体产生猫诱导多能干细胞的方法

• 发表时间: 2021
• 作者: Shingo Hatoya;Shota Inoue;Kazuto Kimura;Masaya Tsukamoto;Manami Ohtaka;Ken Nishimura;Mahito Nakanishi;Kikuya Sugiura
• 通讯作者: Kikuya Sugiura

Generation of Footprint‐Free Canine Induced Pluripotent Stem Cells from Peripheral Blood Mononuclear Cells Using Sendai Virus Vector

使用仙台病毒载体从外周血单核细胞生成无足迹犬诱导多能干细胞

• DOI: 10.1002/mrd.23349
• 发表时间: 2020
• 期刊: Molecular Reproduction and Development
• 影响因子: 2.5
• 作者: Tsukamoto Masaya;Kimura Kazuto;Tanaka Miyuu;Kuwamura Mitsuru;Ohtaka Manami;Nakanishi Mahito;Sugiura Kikuya;Hatoya Shingo
• 通讯作者: Hatoya Shingo