多能性幹細胞の分化状態変化におけるポリコーム遺伝子の役割

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ヒトES細胞やヒトiPS細胞といった多能性幹細胞は、様々な細胞に分化する能力を持つため、再生医療において、その細胞供給源になると期待されている。しかし、多分化能を保持するためには、未だ分化してない未分化状態であり続ける必要があり、未分化状態が破綻すれば多能性が失われる。本計画では、自然に未分化性が破綻する状況を再現した実験系で見いだされた２つのエピジェネティック遺伝子（ポリコーム遺伝子群に属するMBTファミリー遺伝子）の機能について、特に、未分化性の破綻と正常な分化との違いに焦点をあてて解析している。本年度は、昨年度から引き続き、未分化状帯の破綻に際して発現が増加するMBTファミリー遺伝子（L3MBTL1とFMBT2）の機能について、ヒトiPS細胞を用いて解析を行った。これらの遺伝子をiPS細胞に導入して強制発現させると、未分化が強く維持され、逆に、CRISPR-Cas9 システムを用いてノックアウトすると、未分化の破綻が起きやすいことがさまざまなマーカーを用いたRT-PCRで確認することができた。さらに、改変細胞の免疫染色でもその傾向が確かめられたが、それはiPSコロニー内の部域によって差があることが分かった。同一コロニーでも、部域によって未分化状態に違いが生じることは以前の研究で示唆されていたが、L3MBTL1とFMBT2は、未分化状態が破綻した細胞で発現してくるため、コロニー内での発現も未分化が破綻した部位に特異的であると予想される。そのため、改変細胞において、コロニー内での差異が生じたのだと考えられる。