iPS細胞・間葉系幹細胞からの色素細胞と悪性黒色腫の作成と発現分子の臨床応用

iPS细胞/间充质干细胞制备色素细胞和恶性黑色素瘤及其表达分子的临床应用

• 批准号: 21659270
• 负责人: 河上 裕
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659270/
• 关键词: iPS細胞; 幹細胞; 色素細胞; 悪性黒色腫; 皮膚科学; iPS; メラノサイト

本研究では、最近蓄積されてきた色素細胞およびヒト悪性黒色腫形成の分子機構の知識を駆使して、in vitroでのiPSおよび間葉系幹細胞からの色素細胞(色素幹細胞)および悪性黒色腫細胞作成を目指した。最初にiPS細胞より色素細胞が誘導できるかを検証することにし、材料となるヒトiPS細胞を独自に樹立することにした。ヒト皮膚細胞よりiPS化に必要なリプログラム4因子(Sox2,Oct3/4,KLF4,MYC)およびMYCを除く3因子を用いて、iPS細胞株をそれぞれ樹立し、それらiPS細胞株における未分化マーカー(Nanog,SSEA4,TRA-1-60,TRA-1-81等)の発現を遺伝子発現解析や免疫組織化学的手法により検証するとともに、Oct3/4プロモーターの脱メチル化の状態をバイサルファイトシークエンス法により検証した。さらに、in vitroにおいて各iPS細胞株を分化させて、三胚葉系の細胞にそれぞれ分化することや免疫不全マウスにおけるテラトーマ形成能を確認した。これらの樹立したiPS細胞株を色素細胞に誘導するために、胚葉体を形成させたのち、Wnt3,SCF,ET3といった色素細胞分化誘導剤を含む分化誘導培地中で継体培養を行った。その結果、分化誘導後約2月で、色素顆粒を含む色素細胞への分化が確認できた。これらの細胞は、SILV,TYRP,TYR,S100といった代表的な色素細胞マーカーを発現していた。さらに、分化誘導された色素細胞の遺伝子発現プロファイルがヒト初代培養色素細胞と非常に高いことが、DNAマイクロアレイ解析により明らかになった。また、これらの色素細胞の分化誘導過程において、色素細胞の起源細胞である神経堤細胞や色素幹細胞が出現することも、それぞれのマーカー発現解析により明らかとなった。これらに加えて、色素幹細胞をレンチウィルスシステムを用いて濃縮することにも新たに成功した。さらに、神経堤細胞を高効率で選択的に誘導する系の確立にも新たに成功した。これらの技術を用いて、悪性黒色腫瘍幹細胞を人工的に作製する基盤を確立した。

This study aims to provide insights into the recent accumulation of knowledge on the molecular mechanisms of pigment cell and sex tumor formation in vitro and in the production of pigment cells (pigment stem cells) and sex tumor cells from mesenchymal stem cells. Initially, iPS cells were induced by pigment cells, and iPS cells were established by themselves. 4 factors necessary for skin cell regeneration (Sox2,Oct3/4,KLF4,MYC) MYC (Nanog,SSEA4,TRA-1-60,TRA-1-81, etc.) and immunohistochemical methods to detect the presence of these proteins. The differentiation of iPS cells in vitro was confirmed. These established iPS cell lines are induced into pigment cells, embryo bodies are formed, and pigment cell differentiation inducers Wnt3,SCF, and ET3 are included in the differentiation induction culture and body culture is carried out. About 2 months after the differentiation induction, the differentiation of pigment granules containing pigment cells was confirmed. The pigment cells represented by SILV,TYRP,TYR,S100 and S100 are developed. In addition, the differentiation of pigment cells was induced by DNA sequencing. The differentiation and induction of pigment cells, the origin cells of pigment cells, the appearance of pigment stem cells and the development of pigment stem cells are analyzed. The pigment stem cells are concentrated in the medium. In addition, the high rate of nervous system selection induced by the new system success This technique is based on the establishment of an artificial system for the production of black tumor stem cells.

项目成果

Generation of human melanocytes from iPS cells in vitro

体外从 iPS 细胞生成人类黑色素细胞

• 发表时间: 2010
• 作者: Ohta S;Imaizumi Y;Okada Y;Akamatsu W;Matsuzaki Y;Okano H;Kawakami Y.
• 通讯作者: Kawakami Y.

悪性黒色腫に対する免疫応答と免疫療法-最近の進歩-

恶性黑色素瘤的免疫反应和免疫治疗 - 最新进展 -

• 发表时间: 2009
• 作者: Ohta S;Akamatsu W;Imaizumi Y;Okada Y;Matsuzaki Y;Okano H;Kawakami Y;太田訓正;河上裕
• 通讯作者: 河上裕

Generation of human melanocytes from induced pluripotent stem cells.

• DOI: 10.1007/978-1-62703-330-5_16
• 发表时间: 2013-01-01
• 期刊: Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)
• 作者: Ohta, Shigeki;Imaizumi, Yoichi;Kawakami, Yutaka
• 通讯作者: Kawakami, Yutaka