創薬基盤研究部門

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幹細胞工学研究グループ [ 所在地:つくばセンター(中央) ] 

幹細胞工学研究グループは、幹細胞の品質管理・安定供給・標準化の技術開発を行いながら幹細胞を分化させ、創薬・再生医療の基盤技術として利用する研究開発を行っています。それら成果の社会還元を進めることで、健康長寿社会の実現を目指します。

研究課題

ヒトES細胞の品質管理マーカー
ヒトES細胞の品質管理マーカー


幹細胞の品質管理技術の開発

 iPS細胞やES細胞、間葉系幹細胞等をはじめとするヒト幹細胞を用いた創薬や再生医療の基盤となる品質管理技術を開発しています。
良質なiPS/ES細胞、間葉系幹細胞の評価・選別を可能にするバイオマーカーの開発によって培養中の細胞をモニターしたり、培養液や培養添加物を改良することで、より安定的に良質な幹細胞を供給可能とするシステムの開発を行っています。
 さらに、創薬や再生医療で用いる人工的な臓器・組織の作製方法の開発や検証に役立てるために、生体内で特定の細胞が正常に形作られるメカニズムの解明を行っています。


標準培養下におけるES細胞の予期しない分化   間葉系幹細胞からの脂肪細胞、軟骨細胞、骨細胞への分化
標準培養下におけるES細胞の予期しない分化
(左上) 明視野、(右上) 核、(左下) 幹細胞マーカー、(右下) 分化マーカー
 
間葉系幹細胞(MSC)からの脂肪細胞(右上)、軟骨細胞(右下)、骨細胞(左下)への分化

器官形成・組織再生メカニズムの解析
(左上) アフリカツメガエル、(右上) ネッタイツメガエル
(左下) アカハライモリ、(左下) イベリアトゲイモリ

器官形成・組織再生メカニズムの解析

 再生医療に利用できる臓器・組織の作製方法を開発するために、生体内で臓器・組織が形作られるメカニズムの解明を行っています。また、両生類は脊椎動物の中で非常に高い再生能力を有しており、その再生メカニズムを解析し、医療へ応用することを目指しています。

疾患下の幹細胞の制御機構と創薬開発


疾患下の幹細胞の制御機構と創薬開発

 脳中枢神経系の神経幹細胞が正常に形作られるメカニズムの解析を行っています。糖尿病、うつ病などの精神疾患下の神経幹細胞を抽出し、培養系を構築します。正常な神経幹細胞培養系と、疾患下の神経幹細胞培養系を比較し、疾患特異的に変化する分子機構を解析します。加齢により疾患は重症化します。 また、糖尿病では神経性疾患の罹患率が著しく向上します。そのような際には、脳内の神経幹細胞は機能が大幅に低下します。幹細胞機能が低下する際に、変動する遺伝子群を特定します。また、疾患特異的に変動する遺伝子により、産生が制御されている生体分子を探索すると、(低下した)幹細胞を活性化する因子は何かが見えてきます。
このような創薬の標的となる因子の特定や詳細な制御機構を明らかにする研究は、創薬アッセイ・ 医療開発へ幅広く利用することができます。

各研究機関 と共同研究を行い、疾患下の神経系幹細胞の動態を研究しています。
(※ メールアドレス小iPS細胞高次特性解析開発チーム(理化学研究所バイオリソース研究センター)

運動効果が幹細胞に与える影響と創薬・予防法の開発


運動効果が幹細胞に与える影響と創薬・予防法の開発

 成体幹細胞の機能維持にとって、ストレスによる炎症反応を伴わない程度の運動効果は幹細胞の活性化を導きます。運動により、脳内では幹細胞周辺の細胞群から生体分子が産生され、神経新生の促進効果が得られます。骨格筋では、運動によりタンパク質合成が活性化されると筋肥大が生じます。運動効果を抑制すると、寝たきりを含む多段階のサルコペニア(加齢性筋減弱症)が生じ、筋萎縮が生じます。
また、糖尿病などの疾患に伴って、同様の筋萎縮が進行する仕組みが分かってきました。運動が骨格筋成体幹細胞(筋衛星細胞 )の機能向上効果を持つ事象と、非常に似た機構を持つ組織が脳中枢神経系にあることに着目し、新規の創薬標的の探索、運動施術の予防法の開発を行っています。

他大学等 と共同研究を行い、運動効果が担う幹細胞制御機構への影響を解析しています。
(※ メールアドレス小筑波大学・武政 徹

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研究成果

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グループの構成メンバー

役職・名前 メールアドレス
研究グループ長
伊藤 弓弦(Yuzuru ITO)
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主任研究員
原本 悦和(Yoshikazu HARAMOTO)
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主任研究員
桑原 知子(Tomoko KUWABARA)

兼務) 筑波大学グローバル教育院(協働大学院) ライフイノベーション学位プログラム
病態機構 成体幹細胞制御学 准教授
兼務) 日本学術振興会 特別・卓越研究員・国際事業審査委員

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研究員
回渕 修治(Shuuji MAWARIBUCHI)
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研究員
渡邊 朋子(Tomoko WATANABE)
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研究員
橋本 祐里(Yuri HASHIMOTO)
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