ＥＳ細胞の静止状態獲得機構とその生理的意義

ES细胞获得静止状态的机制及其生理意义

• 批准号: 15J05582
• 负责人: 池田 愛
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J05582/
• 关键词: ES細胞; 再生医療; FoxO3; 遺伝子発現解析; 多能性; 残存未分化細胞の性質特定; 静止状態におけるES細胞の多能性制御因子の同定

ES/iPS細胞を用いた細胞治療を行うにあたり、分化誘導後に残存する未分化細胞は移植後の腫瘍形成の原因として懸念されている。本研究では、マウスES細胞を用いて神経誘導後に残存する未分化細胞について、その性質と未分化維持機構を明らかにすることを目的とした。昨年までの解析から、ES細胞の神経誘導時に残存する未分化細胞は、多能性を保持しながらも、細胞周期の進行が著しく遅延した「休眠多能性状態」にあることが分かった。DNAマイクロアレイによる解析で、残存未分化細胞ではES細胞に比べ、胚発生に関わる転写因子の発現が亢進していた。そのうち、本研究では転写因子FoxO3に着目した。残存未分化細胞において、FoxO3をノックダウンすると、多能性転写因子の発現が低下し、三胚葉分化能と自己複製能も損なわれた。このことから、休眠多能性細胞の多能性維持には、FoxO3が必須であることが分かった。さらに、SFEBq法に限らず、EB法においても、残存する未分化細胞はFoxO3依存的に多能性を維持することが分かった。最後に、FoxO3の阻害剤を用いた検討を行った。AS1842856は、FoxO1の阻害剤として知られるが、FoxO3の活性も部分的に阻害する。休眠多能性細胞をAS1842856で処理すると、Oct4の発現が有意に低下し、自己複製能も有意に損なわれた。このことから、FoxO3に対する阻害剤が未分化細胞の除去に利用できる可能性が示唆される。以上より、ES細胞の分化誘導後に残存する未分化細胞は「休眠多能性状態」にあり、FoxO3依存的に多能性を保持することが明らかとなった。これらの結果は、Molecular and Cellular Biology誌に発表した。

ES/iPS cells are used in cell therapy, and the reasons for tumor formation after transplantation are still in doubt. The purpose of this study is to identify the undifferentiated cells that remain after induction of the brain and to identify the nature of the undifferentiated maintenance mechanism. The undifferentiated cells that remain during the induction of ES cells remain pluripotent, and the cell cycle continues to progress until the "dormant pluripotent state" is established. DNA analysis, residual undifferentiated cells, ES cells, embryo development, expression of transcription factors This study is based on the factor FoxO3. The remaining undifferentiated cells were found to have low levels of FoxO3 expression, low levels of pluripotent transcription factors, and low levels of triembryonic differentiation and self-replication. The pluripotency of dormant pluripotent cells is maintained. FoxO3 must be separated. In addition, SFEBq method is used to limit the growth of undifferentiated cells, EB method is used to limit the growth of undifferentiated cells, and FoxO3-dependent pluripotency is maintained. Finally, FoxO3's resistance is discussed in the middle of the discussion. AS1842856 provides protection against FoxO1 and FoxO3 activity. Dormancy pluripotent cells AS1842856 are processed, Oct4 appears intentionally low, and their replication ability is intentionally lost. The possibility of using this inhibitor, FoxO3, to remove undifferentiated cells is discussed. The undifferentiated cells that remain after induction of ES differentiation are in a dormant pluripotent state, and FoxO3-dependent pluripotency is maintained. The results were reported in Molecular and Cellular Biology.

项目成果

Dormant Pluripotent Cells Emerge during Neural Differentiation of Embryonic Stem Cells

胚胎干细胞神经分化过程中出现休眠多能细胞

• 发表时间: 2016
• 作者: Megumi Ikeda;Fumiko Toyoshima
• 通讯作者: Fumiko Toyoshima

Dormant Pluripotent Cells Emerge during Neural Differentiation of Embryonic Stem Cells in a FoxO3-Dependent Manner

• DOI: 10.1128/mcb.00417-16
• 发表时间: 2017-03-01
• 期刊: MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY
• 影响因子: 5.3
• 作者: Ikeda, Megumi;Toyoshima, Fumiko
• 通讯作者: Toyoshima, Fumiko

神経誘導下においてFoxO3依存的に休眠状態の多能性細胞が出現する

休眠多能细胞在神经引导下以 FoxO3 依赖性方式出现

• 发表时间: 2016
• 作者: 池田愛;豊島文子
• 通讯作者: 豊島文子

Dormant Embryonic Stem Cell Emerge during Neural Differentiation via FoxO3

休眠胚胎干细胞在神经分化过程中通过 FoxO3 出现

• 发表时间: 2016
• 作者: Megumi Ikeda;Fumiko Toyoshima;Megumi Ikeda
• 通讯作者: Megumi Ikeda

神経誘導下におけるES細胞の休眠状態への移行

神经引导下ES细胞向休眠状态转变

• 发表时间: 2015
• 作者: Megumi Ikeda;Fumiko Toyoshima;Megumi Ikeda;池田 愛
• 通讯作者: 池田 愛