iPS細胞




人工多能性幹細胞(じんこうたのうせいかんさいぼう、Induced pluripotent stem cells)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E5%A4%9A%E8%83%BD%E6%80%A7%E5%B9%B9%E7%B4%B0%E8%83%9E

転写因子Glis1により安全なiPS細胞の高効率作製に成功
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20110609/

転写因子注1)Glis1の導入によりマウス/ヒトiPS細胞の樹立効率が大幅に改善される。
Glis1は、不完全に初期化された細胞の増殖を抑制し、完全に初期化されたiPS細胞のみを増殖促進させる。
Glis1が初期化を促進する仕組みにも迫る。

1.要旨

前川 桃子 助教(京都大学 ウイルス研究所/同校 iPS細胞研究所(CiRA)/科学技術振興機構(JST) 「山中iPS細胞特別プロジェクト」)と山中 伸弥 教授(京都大学 物質−細胞統合システム拠点(iCeMS)/CiRA/JST 山中iPS細胞特別プロジェクト)の研究グループは、五島 直樹 主任研究員(産業技術総合研究所(AIST) バイオメディシナル情報研究センター/新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO) iPS細胞等幹細胞産業応用促進基盤技術開発)の研究グループとの共同研究で、卵細胞で強く発現する転写因子Glis1を用いると、従来の方法に比較して非常に効率よく人工多能性幹細胞(iPS細胞)注2)を誘導できることを発見しました。

従来は、レトロウイルスベクター注3)で4つの転写因子(Oct3/4、Sox2、Klf4、c−Myc)を線維芽細胞注4)に導入してiPS細胞を作製していましたが、原がん遺伝子c−Mycによる腫瘍発生が懸念されていました。また、c−Mycなしでの誘導では、作製効率が低いこともあり、安全なiPS細胞を効率よく誘導する方法の開発が望まれていました。

本研究では、iPS細胞誘導に関与する新規因子の探索を行い複数の因子を同定しましたが、そのうちのGlis1を3因子(Oct3/4、Sox2、Klf4)と一緒に、マウスまたはヒトの線維芽細胞にレトロウイルスベクターを用いて導入したところ、いずれにおいてもiPS細胞の樹立効率が顕著に改善されました。さらに、Glis1は初期化が不完全な細胞の増殖を抑制し、完全に初期化した細胞のみ増殖することを明らかにしました。また、Glis1が初期化を促進する機構についても詳細な解析を行いました。今回発見された転写因子Glis1とそこから得られた知見は、将来の臨床応用に役立つことが期待されます。

本共同研究は、JST、NEDOなど「8.本研究への支援」の機関が省庁の垣根を越えた連携のもとでの支援を受け実施されました。

この研究成果は、英国科学雑誌「Nature」2011年6月9日(英国時間)号で公開されます。
2.研究の背景

山中教授の研究グループは、線維芽細胞にレトロウイルスベクターを用いて、4つの転写因子(Oct3/4、Sox2、Klf4、c−Myc)を導入してiPS細胞の作製に成功しています。しかし、導入したc−Mycの影響と思われる腫瘍形成のリスクや、c−MycなしではiPS細胞の樹立効率が極端に低いことが示されています。

そこで、臨床応用に使用できるiPS細胞を効率よく作製する方法の確立のために、本研究グループは、より安全でより効率の良い新規初期化因子の探索を行ってきました。その過程で、五島主任研究員らがNEDOプロジェクトで構築してきたヒトcDNA注5)ライブラリー(ヒトたんぱく質発現リソース)から選出した1,437個の転写因子を用いて、Klf4の代替因子として新規に18因子を同定しました。

いずれの因子もKlf4代替因子としての誘導効率は低かったのですが、その18因子の1つである転写因子Glis1を、3因子(Oct3/4、Sox2、Klf4)あるいは4因子(Oct3/4、Sox2、Klf4、c−Myc)と一緒に、マウスやヒトの線維芽細胞に導入すると、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。さらに、Glis1が初期化を促進する機構を詳細に検討しました。
3.研究結果
1)Glis1の導入によりマウスおよびヒトiPS細胞の樹立効率改善

Glis1を3因子(Oct3/4、Sox2、Klf4)あるいは4因子(Oct3/4、Sox2、Klf4、c−Myc)と同時に、マウスやヒトの線維芽細胞に導入したところ、胚性幹細胞(ES細胞)注6)と同様の多能性マーカー遺伝子を発現し、形態も類似したiPS細胞を効率よく誘導することができました。

また、Glis1は、c−Mycによって誘導される初期化が不完全な細胞や形質転換された細胞の増殖を抑制していることがわかりました(図1、図2)。

Glis1と3因子(Oct3/4、Sox2、Klf4)で誘導したiPS細胞は、奇形腫注7)を形成(三胚葉注8)へ分化能を証明)し(図3)、また、iPS細胞由来キメラマウス注9)は生殖系譜にも寄与することがわかりました(図4)。さらに、Glis1から作製されたキメラマウスでは、c−Mycを用いて作製された場合のような顕著な腫瘍発生や短命化は認められませんでした。
2)Glis1の機能解析結果

Glis1を含む転写因子をマウス胎仔線維芽細胞に導入し、5日後の初期化早期に遺伝子発現解析を行ったところ、Glis1は初期化誘導に寄与することが報告されている複数の遺伝子の発現を促進することがわかりました。
Glis1はOct3/4、Sox2、Klf4とたんぱく質レベルで相互作用していることを明らかにしました。
Glis1はES細胞では発現レベルが低いことを確認しました。そこで、マウスES細胞にGlis1を強制発現したところ、ES細胞の増殖が抑制されました。このことから、iPS細胞誘導過程において、細胞に導入された因子の発現が抑制されない初期化不完全細胞では、Glis1の発現が継続することにより、細胞の増殖が抑制されていることを示唆しています。言い換えれば、増殖している細胞は、完全に初期化されたiPS細胞であることを示しています。

4.まとめ

今回の研究から、未授精卵や受精卵1細胞期で高度に発現している転写因子Glis1を3因子(Oct3/4、Sox2、Klf4)と共に線維芽細胞に導入すると、従来の方法に比較して非常に効率よくiPS細胞を作製できることが明らかになりました。また、Glis1は初期化が不完全な細胞の増殖を抑制し、完全に初期化した細胞のみ増殖させることがわかりました。さらに、Glis1は初期化誘導に寄与することが報告されている複数の遺伝子の発現を上昇させることによって初期化を促進していることもわかりました。

これらの結果は、Glis1を用いることにより、安全性の高いiPS細胞を効率よく作製できる可能性を示しており、臨床応用に使用可能なiPS細胞作製方法の確立に大きく貢献することが期待されます。

iPS細胞:量産へ「魔法の遺伝子」 山中教授ら発見
http://mainichi.jp/select/wadai/news/20110609k0000m040149000c.html

マウスやヒトの人工多能性幹細胞(iPS細胞)の作成効率を大幅に上げる遺伝子を、京都大の山中伸弥教授らのチームが発見した。この遺伝子には、がん化しやすい不完全なiPS細胞の増殖を抑える効果がある。9日付の英科学誌ネイチャーに発表する。

 Glis1(グリスワン)と呼ばれる遺伝子。iPS細胞は、皮膚など既に分化した一般の細胞を、受精卵の細胞同様に戻す「初期化」という工程を経て作られ、初期化には4種類ほどの遺伝子を細胞内に入れる方法が用いられる。前川桃子・京大助教(分子生物学)らは、産業技術総合研究所が蓄積した遺伝子のうち約1400種を使い、他の遺伝子と組み合わせては細胞内に入れる作業を繰り返し、Glis1遺伝子を見つけ出した。

 Glis1は、他の初期化遺伝子の働きを促進したり、初期化が不完全だった細胞の増殖を抑える働きもあるといい、Glis1を使う方法では、できあがった細胞に占めるiPS細胞の割合が、マウスで従来の約5倍、ヒトで約4倍にもなった。

 従来の初期化遺伝子は、胚性幹細胞(ES細胞)で働く遺伝子群から発見されたのに対し、Glis1は、卵子や初期の受精卵の中で強く働く遺伝子。山中教授は「卵子にはES細胞にない秘密があると考えられてきたが、Glis1は間違いなくその一つ。魔法の遺伝子を見つけた」と話している。【須田桃子】



米学者「iPS細胞で拒絶反応」 山中教授が反論
http://www.47news.jp/news/2011/06/post_20110607110642.html

京都大iPS細胞研究所の山中伸弥教授は6日、iPS(人工多能性幹)細胞でも拒絶反応が起きたり、特定の幹細胞からしか作製できないとする研究論文について、「移植の技術で左右される実験」などと否定する見解を明らかにした。

 米国のチームが5月13日、遺伝情報が同一のマウスでもiPS細胞の移植で拒絶反応が起こると発表、再生医療の実用化に課題があるとした。一方、東北大などのチームは同31日、iPS細胞は皮膚などに存在する幹細胞(Muse細胞)からしかできないと発表、細胞の初期化に疑問を呈した。

 山中教授は、米国チームの論文について、統計学的に意味のないデータが用いられていると指摘、移植技術にも問題があるとした。

 東北大などの論文は、Muse細胞は微量にしか存在しないが、最近の研究で体細胞から10%を超える割合でiPS細胞ができたり、完全に分化した免疫細胞などからもiPS細胞ができることから、「特殊な細胞だけがiPS細胞になることはあり得ない」と話した。




人工多能性幹細胞(じんこうたのうせいかんさいぼう、Induced pluripotent stem cells)とは、体細胞へ数種類の遺伝子を導入することにより、ES細胞(胚性幹細胞)のように非常に多くの細胞に分化できる分化万能性 (pluripotency)[注 1]と、分裂増殖を経てもそれを維持できる自己複製能を持たせた細胞のこと。京都大学の山中伸弥教授らのグループによって、マウスの線維芽細胞から2006年に世界で初めて作られた。

英語の頭文字を取り、iPS細胞(アイピーエスさいぼう)[注 2]と呼ばれ、誘導多能性幹細胞(ゆうどうたのうせいかんさいぼう)[注 3]とも訳される。

元来、生物を構成する種々の細胞に分化し得る分化万能性は、胚盤胞期の胚の一部である内部細胞塊や、そこから培養されたES細胞、及びES細胞と体細胞の融合細胞、一部の生殖細胞由来の培養細胞のみに見られる特殊能力であったが、iPS細胞の開発により、受精卵やES細胞をまったく使用せずに分化万能細胞を単離培養することが可能となった。

分化万能性を持った細胞は理論上、体を構成するすべての組織や臓器に分化誘導することが可能であり、ヒトの患者自身からiPS細胞を樹立する技術が確立されれば、拒絶反応の無い移植用組織や臓器の作製が可能になると期待されている。ヒトES細胞の使用において懸案であった、胚盤胞を滅失することに対する倫理的問題の抜本的解決に繋がることから、再生医療の実現に向けて、世界中の注目が集まっている。

また、再生医療への応用のみならず、患者自身の細胞からiPS細胞を作り出し、そのiPS細胞を特定の細胞へ分化誘導することで、従来は採取が困難であった組織の細胞を得ることができ、今まで治療法のなかった難病に対して、その病因・発症メカニズムを研究したり、患者自身の細胞を用いて、薬剤の効果・毒性を評価することが可能となることから、今までにない全く新しい医学分野を開拓する可能性をも秘めていると言える。

また、この技術を使えば男性から卵子、女性から精子を作るのも可能となり、同性愛者同士による子の誕生も可能にするため、技術適用範囲については大いに議論の余地が残っている。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E5%A4%9A%E8%83%BD%E6%80%A7%E5%B9%B9%E7%B4%B0%E8%83%9E

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バイオ > 再生医療 関連株
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iPS細胞(新型万能細胞)研究が本格化(再送) ( 2009年3月9日 09:00 )
体のあらゆる細胞や組織に成長する力を持つ「iPS細胞」から、心臓や肝臓などの細胞を作り、病気の治療に役立てる研究が本格化してきたと報じられている。日本再生医療学会では、マウスの心筋梗塞改善やすい臓細胞を作成した成果などが報告されているようである。iPS細胞応用の将来目標は再生医療分野であり、関連銘柄への手掛り材料となりそうだ。

関連銘柄一覧

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再生医療関連 掲載日:2009年04月24日
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損傷を受けたり、機能を失ったりした組織や臓器を再生することを目的とした医療です。組織や臓器の元となる幹細胞を取り出しその培養をおこないます。すでに皮膚や骨などの再生医療は臨床の場でおこなわれており、近い将来、神経・心筋の再生も普及するといわれています。現在、国内企業は再生医療を成長分野と位置づけ、医薬品メーカーにかかわらず、様々な分野の企業が参入しています。
分類 コード 市場 銘柄名 業種 関連情報
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京都大学、iPS細胞研究で米VBと協力(訂正) ( 2009年4月15日 09:00 )
京都大学は、再生医療に使う新型万能細胞(iPS細胞)の研究で米バイオベンチャー(VB)と協力すると報じられている。研究協力によりiPS細胞の早期の臨床応用を目指すと。iPS細胞は体のあらゆる細胞や組織に成長する力を持つ。iPS細胞応用の将来目標は再生医療分野であり、関連銘柄への手掛り材料となりそうだ。

http://finance.nifty.com/cs/theme/dtl/00012420090415001/1.htm


1 4974 タカラバイオ 東証マザーズ 474 -4 -0.84
2 7776 セルシード JQグロース 1,497 +300 +25.06
3 3386 コスモ・バイオ JQスタンダード 57,200 -800 -1.38
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http://jp.kabumap.com/servlets/kabumap/Action?SRC=stockKeyword/base&codetext=%1B%24B%23i%23P%23S%3AYK%26%1B(B

改正産業再生法が成立、iPS細胞関連へ集中投資(訂正) ( 2009年4月23日 09:00 )
改正産業再生法の成立によって、政府は先端技術や特許の事業化を支援する官民ファンドを今夏にも立ち上げる。先端技術や特許を活用する事業会社に対し、09年度からの2年間で最大2000億円を出資する。新型万能細胞(iPS細胞)などの医療分野や環境分野の先端技術、特許を想定し、これら事業会社に資金を集中投資すると伝えられている。iPS細胞の開発加速にもつながり、関連銘柄への注目も高まりそうである。
http://finance.nifty.com/cs/theme/dtl/00012420090423001/1.htm


2010年のノーベル化学賞の受賞者が発表され、根岸英一米パデュー大特別教授と鈴木章北海道大名誉教授ら3氏の受賞が決まった。(夕刊フジ)

 昨年までの日本人のノーベル賞受賞者は16人(08年の南部陽一郎氏などを含む)。うち、00年以降は8人で、02年と08年は物理学賞と化学賞のダブル受賞であった。特に化学賞の分野では、00年の白川英樹筑波大名誉教授、01年の野依良治名古屋大教授、02年の島津製作所・田中耕一氏と3年連続の受賞となり、日本の基礎技術力の高さを世界的にも知らしめることとなった。

 株式市場でもノーベル賞に対する関心は高い。02年に島津製作所社員の田中氏が化学賞を受賞した際には、島津の株価は1年間で約6割上昇した。

 今回、惜しくも需要を逃したが、医学分野の需要が有望視されていた山中伸弥京都大iPS細胞研究所所長(医学分野)に関連する銘柄として、再生医療を手掛けるジャパン・ティッシュ・エンジニアリング(7774)が事前に人気化したほか、今回も鈴木氏の受賞を受け、子会社が同氏をコンサルタントとして招いた経緯がある東ソー(4042)が買われるなど関心の高さを物語っている。

 そこで、今後ノーベル賞を受賞する可能性が高い人物をピックアップし、関連する銘柄を表にまとめてみた。

 これらの銘柄は、ノーベル賞受賞のシーズンだけでなく、その技術的な裏付けから、折に触れて材料視されることが多い。話題に上りやすいiPS細胞関連などには特に注目しておきたい。
http://www.sankeibiz.jp/macro/news/101012/eca1010121959009-n1.htm


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