新規因子によるプラスミドを用いたヒト血球細胞からの人工多能性幹細胞誘導効率の上昇

人工多能性幹細胞（iPS細胞）の作製が初めて報告されて以来、さまざまな因子がiPS細胞の誘導効率を上昇させることが報告された。それらの報告された因子の中には、誘導効率を上昇させるのみでなく、体細胞初期化の過程で何が起きているかを知るための有用な手がかりになるものが存在する。そこで、申請者は初期化機構解明の手がかりとして、既存の因子のみでなく新規の因子を同定するために、約2,300個の遺伝子からなるヒトcDNAライブラリーを用いたスクリーニング系を立ち上げた。このライブラリーには約2,000個の転写因子と約300個のキナーゼが含まれている。申請者は、前年度までにヒトcDNAライブラリーの約2,300遺伝子について、ヒトiPS細胞の誘導効率への影響を調べた。本年度は、スクリーニングから得られた結果をもとに、誘導効率を顕著に上昇させる2つの新規初期化因子（X、Y）について詳細な解析を行った。ヒト多能性幹細胞特異的な表面抗原であるTRA1-60を用いたFACS解析から、因子XとYがiPS細胞誘導における初期の過程を促進することを見出した。一方で、ヒトiPS細胞にXまたはYを直接強制発現させると、細胞の分化を引き起こすことも明らかにした。これらのことから、XおよびYはiPS細胞の誘導過程において、体細胞に近い状態では初期化を促進する一方で、多能性幹細胞に近い状態では逆に阻害作用を持つことが考えられた。このような挙動を示す初期化因子は今までに報告がなく、今後の体細胞初期化の機構解明に有用な情報をもたらすと考えられる。

人工多能性幹細胞（iPS細胞）の作製が初めて報告されて以来、さまざまな因子がiPS細胞の誘導効率を上昇させることが報告された。それらの報告された因子の中には、誘導効率を上昇させるのみでなく、体細胞初期化の過程で何が起きているかを知るための有用な手がかりになるものが存在する。そこで、申請者は初期化機構解明の手がかりとして、既存の因子のみでなく新規の因子を同定するために、約2,300個の遺伝子からなるヒトcDNAライブラリーを用いたスクリーニング系を立ち上げた。このライブラリーには約2,000個の転写因子と約300個のキナーゼが含まれている。申請者は、前年度までにヒトcDNAライブラリーの約2,300遺伝子について、ヒトiPS細胞の誘導効率への影響を調べた。本年度は、スクリーニングから得られた結果をもとに、誘導効率を顕著に上昇させる2つの新規初期化因子（X、Y）について詳細な解析を行った。ヒト多能性幹細胞特異的な表面抗原であるTRA1-60を用いたFACS解析から、因子XとYがiPS細胞誘導における初期の過程を促進することを見出した。一方で、ヒトiPS細胞にXまたはYを直接強制発現させると、細胞の分化を引き起こすことも明らかにした。これらのことから、XおよびYはiPS細胞の誘導過程において、体細胞に近い状態では初期化を促進する一方で、多能性幹細胞に近い状態では逆に阻害作用を持つことが考えられた。このような挙動を示す初期化因子は今までに報告がなく、今後の体細胞初期化の機構解明に有用な情報をもたらすと考えられる。