研究概要

私たちの研究室では①再生医療の開発研究、②心疾患、血液疾患の疾患モデル研究・創薬、③分化細胞の成熟制御法の開発、④多能性幹細胞(ES細胞/iPS細胞)の分化能を規定する因子の解明の4つのテーマに取り組んでいます。

【私たちのグループの研究テーマ】

①心筋再生治療の開発

現在の治療法では効果が期待できない患者に対する次世代の治療としてES/iPS細胞を用いた心筋再生治療の開発が期待されています。当研究室では心筋分化誘導法の開発、心筋再生治療に適したiPS細胞株の樹立・選別法の開発、心筋細胞の効率の良い移植法の開発の研究を行い、iPS細胞より作製した心筋細胞を用いて、治療効果の高い再生医療を開発することを目指して研究を行っています。

②疾患特異的iPS細胞研究

患者の細胞から樹立したiPS細胞から誘導した細胞を用いて試験管内で疾患を再現することにより、疾患のメカニズムや創薬研究が可能になりました。疾患特異的iPS細胞研究はヒトの心筋細胞、血液細胞を安定して誘導することが可能になったことや、CRISPR/Cas9などの技術により遺伝子を編集することが可能になってきたこともあり、今後医学研究においてますます重要な役割をもつと思います。当研究室では心疾患(心筋症など)、血液疾患(骨髄異形成症候群など)の患者の細胞から樹立したiPS細胞を用いて、疾患のメカニズム解析や治療薬の開発を目指しています。

③臨床応用のための心筋細胞、血液細胞誘導法の開発　～分化成熟制御法の開発～

ES/iPS細胞由来心筋細胞は創薬や薬剤の毒性検査においても注目されています。創薬や薬剤の毒性検査には成人心臓組織に近い成熟した心筋細胞のほうが適しています。 また心筋細胞は心室筋、心房筋、ペースメーカー細胞などさまざまなサブタイプの細胞が存在します。再生医療や創薬、疾患研究のためには目的に応じたサブタイプ、成熟度の細胞を使用することが重要と考えます。 当研究室では分化細胞の分化成熟を制御することにより、再生医療や創薬、疾患研究に適した細胞を効率よく作製する方法の開発を目指しています。またES/iPS細胞より分化誘導した血液細胞(造血幹細胞・前駆細胞)はマウスに移植したときの生着率が低いことなどの問題点があります。血液細胞分化誘導においても同様のアプローチにより分化成熟制御法の開発を目指します。

④ES/iPS細胞株の分化能を規定しているメカニズムの解明

ES/iPS細胞は分化誘導時に特定の細胞への分化しやすさ(分化指向性)は細胞株ごとに異なります。心筋細胞、血液細胞などの中胚葉系の細胞への分化誘導におけるES/iPS細胞のふるまいを細胞株間で比較解析することにより、ES/iPS細胞のふるまいを規定しているメカニズムの解明、多能性維持・分化のメカニズムの解明、さらにそれらの知見を用いて再生医療などの臨床応用に最適なiPS細胞株の樹立法、分化誘導法の開発を目指しています。

ヒトiPS細胞より分化誘導した心筋細胞 （緑: トロポニンT、青: DAPI）

心筋梗塞マウスに移植したヒトiPS細胞由来心筋細胞 （黄色部分）

ヒトiPS細胞より分化誘導した血球細胞