創薬基盤研究部門

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ステムセルバイオテクノロジー研究グループ [ 所在地:つくばセンター(中央) ] 

ステムセルバイオテクノロジー研究グループは、多能性幹細胞や体性幹細胞などの細胞特性と微細加工技術を応用し、リプログラミングやダイレクトリプログラミングおよび細胞分化誘導法の開発、培養デバイスや機器開発、治療応用を目指した研究を行っています。

研究課題

脂肪組織のエピジェネティクス/マウスアキレス腱断裂モデル

脂肪組織を再生医療へ活用するための研究開発

 私たちがこれまでに研究を行ってきた脂肪組織は、多様な細胞種への分化能を有する間葉系幹細胞を多く含み、かつ組織採取が比較的容易という特徴を持っています(PNAS. 2010, Nat.Protoc. 2011, CellStemCell. 2015) 。欧米諸国や西洋化の進むアジアにおいて、肥満や糖尿病に起因する医療費は増加の一途を辿り、長寿社会の大きな懸念です。私たちは、ヒト脂肪幹細胞からのiPS細胞や、その材料とした脂肪幹細胞や成熟脂肪細胞のエピゲノムを比較し、正常人においてのepigenome変化を解析しています。また、BioenergeticsとChip-seqデータを合わせた、脂肪組織のグローバルなepigeneticデータの完成を目指しています(Nature. 2011, Epigenetics. 2014)。
 またこのような多くの可能性を秘めた脂肪組織由来細胞を使った再生医療応用技術も開発しています。私たちは、腱損傷治癒期間の短縮により問題点を解決するため、脂肪幹細胞等を用いた腱再生を目指し、効率的な腱(前駆)細胞誘導法開発と、これら幹細胞/前駆細胞の移植による治療法開発に挑んでいます(Lab.Anim.2016)。

微細加工デバイスを用いた共培養技術

神経インターフェース技術による臓器間相互作用のin vitro再構築

 医薬品や化粧品の有効性・安全性評価のために様々な動物実験が行われていますが、ヒトと動物の種差の問題・動物愛護の観点からヒト由来試料を用いた動物実験代替法が求められています。培養細胞を用いたアッセイ系は細胞レベルの応答観察に有用ですが、生体本来の臓器の性質や臓器間の相互作用が失われていることが課題となっています。
 そこで私たちは幹細胞の分化誘導技術と工学技術を融合し、「神経インターフェース技術よる臓器間相互作用のin vitro再構築」技術の開発を行っています。全身の臓器機能の調節を担っている末梢神経系と様々な臓器組織をin vitroにおいて接続・デバイス化することで、末梢神経による臓器発達・恒常性維持メカニズムの解析や、新規の創薬アッセイ系への応用を目指しています(PLoS ONE. 2016)。

再生医療に貢献できるRNAベクターの開発

再生医療に貢献できるRNAベクターの開発

 複数の遺伝子を体細胞に導入し、様々な幹細胞や組織特異的細胞を作製する技術は、細胞治療などの再生医療に有用であると考えられています。すでに、様々な組織特異的細胞への分化能力をもつ人工多能性幹細胞(iPS細胞)を利用した臨床試験が開始されており、今後も様々な疾患治療への展開が期待されています。また、遺伝子導入によって作製された細胞は、薬理試験や安全性試験に利用することで、創薬研究への貢献も期待されています。
 これまで、私たちは独自に開発した持続発現型RNAベクター技術を利用し、染色体に外来遺伝子の組込みがないiPS細胞の作製に成功しています(J Biol Chem. 2011)。この技術を使うことで、皮膚細胞や末梢血単球から簡単にiPS細胞を樹立することができます。私たちはこの技術をさらに発展させ、より均一で安全性の高い幹細胞や組織特異的細胞の作製に取り組んでいます。

病態病理の切り口を読み解き、新たな医療技術を開発する
 







病態病理の切り口を読み解き、新たな医療技術を開発する

 新しい技術を開発・利用することで、新しい視点でがんを捉え、解決手段を開発するというやり方で、研究開発を進めています。

  [ 近赤外イメージング技術 ]
  1000-1800nm近赤外波長域における画像化技術の創成することで、直接的な疾患の病態や病理の検出を実現してきました。


  [ プラズマ技術による止血技術 ]
  赤血球やアルブミン、イムノグロブリンなど血液成分をもとに、保護膜を作ります。焼灼を伴わないため低侵襲な手術装置です。

  [ 遺伝子改変発がんマウスモデル ]
  遺伝子操作により、発がんする時期を調整可能なマウスモデルを開発しています。膵臓がんを発症するマウスモデルの開発に成功し、これを用いた「がん幹細胞に対する創薬標的の探索と治療薬の効果判定」を実施中です。
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研究成果

グループの構成メンバー

役職・名前 メールアドレス、ホームページ
研究グループ長
木田 泰之(Yasuyuki S. KIDA)
メールアドレスメールアドレス
ホームページURLhttps://staff.aist.go.jp/y-kida/
上級主任研究員
池原 譲(Yuzuru IKEHARA)

兼務)エレクトロニクス・製造領域 電子光技術研究部門 先進プラズマプロセスグループ
メールアドレスメールアドレス
  池原研究室
ホームページURLhttps://staff.aist.go.jp/yuzuru-ikehara/
主任研究員
桑原 知子(Tomoko KUWABARA)
メールアドレスメールアドレス
主任研究員
佐野 将之(Masayuki SANO)
メールアドレスメールアドレス
研究員
山 祐三(Yuzo TAKAYAMA)
メールアドレスメールアドレス
ホームページURLhttps://sites.google.com/site/yuzotaka0124/
博士研究員(産総研特別研究員)
櫛笥 博子(Hiroko KUSHIGE)
メールアドレスメールアドレス

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