イヌの再生医療研究
イヌの再生医療研究
本研究室では、イヌで治すことができない病気をの治療を目的に、イヌの再生医療研究をしております。
具体的には下記のような目標を立てています。
1．イヌのさまざまな細胞から効率よくiPS細胞を作製する技術開発
2．イヌiPS細胞からさまざまな種類の細胞や組織を誘導する方法の確立
3．イヌiPS細胞から誘導した分化細胞を用いた再生医療や難治性疾患研究の実施
ES細胞やiPS細胞などの万能細胞から、様々な細胞を作ることができるため、イヌの再生医療応用などが期待されます。
1.イヌiPS細胞の作製や培養法に関する研究
自動的に除去されるセンダイウイルスベクターを用いてイヌiPS細胞を作製しました。
これによって、ウイルスフリーなイヌiPS細胞の作製が可能となり、
今後、臨床応用に向けて研究が推進されることが期待されます。
Generation of Footprint-Free Canine Induced Pluripotent Stem Cells Using Auto-Erasable Sendai Virus Vector.
Tsukamoto M, Nishimura T, Yodoe K, Kanegi R, Tsujimoto Y, Alam ME, Kuramochi M, Kuwamura M, Ohtaka M, Nishimura K, Nakanishi M, Inaba T, Sugiura K, Hatoya S.
Stem Cells Dev. 2018 Nov 15;27(22):1577-1586. doi: 10.1089/scd.2018.0084. Epub 2018 Oct 11.
さらに、イヌの血液細胞（PBMC）から世界で初めてイヌiPS様細胞の作製に成功しました。
また、研究を進めることで、イヌPBMCから効率よく、高品質なiPS細胞を作製する方法を確立しました。
Generation of Footprint-Free Canine Induced Pluripotent Stem Cells from Peripheral Blood Mononuclear Cells Using Sendai Virus Vector.
Tsukamoto M, Kimura K, Tanaka M, Kuwamura M, Ohtaka M, Nakanishi M, Sugiura K, Hatoya S.
Mol Reprod Dev. 2020 Jun;87(6):663-665.
doi: 10.1002/mrd.23349.
PMID: 32424848
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/mrd.23349
Efficient Reprogramming of Canine Peripheral Blood Mononuclear Cells into Induced Pluripotent Stem Cells.
Kazuto Kimura, Masaya Tsukamoto, Miyuu Tanaka, Mitsuru Kuwamura, Manami Ohtaka, Ken Nishimura, Mahito Nakanishi, Kikuya Sugiura, and Shingo Hatoya hatoya.
Stem Cell Dev. 2021 Jan 15;30(2):79-90.
doi: 10.1089/scd.2020.0084. PMID: 33256572
なお、本成果はAsia Research Newsのトップ記事で紹介されました。
New Stem Cell Therapy in Dogs—A Breakthrough in Veterinary Medicine | Asia Research News
これまでのイヌiPS細胞の培養方法を改善して、細胞を1個１個バラバラにして培養できるようにしました。
この研究成果によりイヌiPS細胞の大量培養が可能となりました。
今後、再生獣医療への応用が期待されます。
iPS細胞は、多能性関連遺伝子を導入することで体細胞を初期化して得られます。 これまでイヌiPS細胞を作製する際、ヒト多能性関連遺伝子を導入していました。 本研究ではイヌ多能性関連遺伝子を導入することで、イヌiPS細胞作製効率を改善することに成功しました。 また、イヌの尿から回収できる細胞を用いることで、非常に効率よくiPS細胞を作製できることを見出しました。
Generation of canine induced pluripotent stem cells under feeder-free conditions using Sendai virus vector encoding six canine reprogramming factors.
Masaya Tsukamoto, Kazuto Kimura, Takumi Yoshida, Miyuu Tanaka, Mitsuru Kuwamura, Taro Ayabe, Genki Ishihara, Kei Watanabe, Mika Okada, Minoru Iijima, Mahito Nakanishi, Hidenori Akutsu, Kikuya Sugiura, Shingo Hatoya
doi: 10.1016/j.stemcr.2023.11.010.
PMID: 38134923
本研究成果は、Stem Cell Reports誌の2024年1月号の表紙に取り上げられました。また、大阪公立大学からプレスリリースされ、新聞やYahooニュースなどで取り上げられました。
2.イヌiPS細胞を用いた分化研究
これまで作製したイヌiPS細胞を用いて、分化研究にも着手しています。
iPS細胞から目的細胞への分化は、胎子発生シグナルを模倣します。 消化管や肝臓、膵臓などの内胚葉組織は、内胚葉前駆細胞である胚体内胚葉に由来します。 そこでActivin Aを添加してイヌiPS細胞を培養することで、効率よく胚体内胚葉を誘導することに、世界で初めて成功しました。 消化管や肝臓など、内胚葉組織を対象にした応用研究へ向けた第一歩です。
Canine induced pluripotent stem cells efficiently differentiate into definitive endoderm in 3D cell culture conditions using high-dose activin A
Regen. Ther. 2022 Oct 26:21:502-510.
doi: 10.1016/j.reth.2022.10.002.
PMID: 36382137
今後、イヌiPS細胞を用いた分化研究を進めていくことで、再生獣医療などへの応用を目指します。