初期化制御学

教 授  山中 伸弥
Shinya Yamanaka,M.D., Ph.D. Professor  btn

ヒトの体細胞に初期化因子を導入して作製するiPS細胞は、体中のほぼすべての細胞に分化し、ほぼ無限に増殖する能力を獲得した多能性幹細胞です。これまで、再生医療・創薬への医療応用に向け、世界標準と呼べる安全でかつ有効なiPS細胞の樹立、評価技術の確立を進めてきました。 既に、がん化などのリスクが低く、動物由来成分が含まれない方法でのiPS細胞培養方法を確立し、また、多能性の維持に関わる遺伝子の制御やヒト生殖細胞の発生メカニズムの解明等を通じて、新たな生命科学の開拓に取り組んでいます。

研究・教育について

私達は線維芽細胞に4つの既知の遺伝子(Oct3/4, Sox2、Klf4およびc-Myc) をレトロウイルスベクターで導入することにより、ES細胞と性質の良く似た人工多能性幹(induced pluripotent stem, iPS)細胞の樹立に成功しました。これまでに、iPS細胞の作製技術や品質の改善を目指して検討を進め、核の初期化を引き起こす分子機構や分化多能性を規定するネットワークの理解を踏まえ、安全なiPS細胞を効率的に作製し評価する標準法を開発し、既に医療応用が可能な品質のiPS細胞の提供を始めています。また、種々の疾患を対象に、疾患由来のヒトiPS細胞を作製し、難治性疾患の病態解明や創薬スクリーニングへの応用を推進しており、このiPS細胞やiPS細胞技術を利用する医療の技術は急速な発展を遂げています。
さらに、当分野は複数のグループと連携し、分子生物学、細胞生物学的な手法とバイオインフォマティクスを融合させることにより、多角的な視点からiPS細胞の本質に迫ると共に、新たな生命科学の開拓に取り組んでいます。

 

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【ヒトiPS細胞】ヒト成人皮膚細胞から作製したiPS細胞

ヒトiPS細胞の免疫染色【ヒトiPS細胞の免疫染色】赤:OCT3/4(未分化細胞の指標)、緑:BrdU(増殖の指標)


研究業績

  1. Sugiyama, H., Takahashi, K., Yamamoto, T., Iwasaki, M., Narita, M., Nakamura, M., Rand, TA., Nakagawa, M., Watanabe, A., and Yamanaka, S. Nat1 promotes translation of specific proteins that induce differentiation of mouse embryonic stem cells. Proc Natl Acad Sci U S A 114(2): 340-345, 2017. (Jan.)
  2. Nakagawa, M., Taniguchi, Y., Senda, S., Takizawa, N., Ichisaka T., Asano, K., Morizane, A., Doi, D., Takahashi, J., Nishizawa, M., Yoshida, Y., Toyoda, T., Osafune, K., Sekiguchi, K. and Yamanaka, S.: A novel efficient feeder-free culture system for the derivation of human induced pluripotent stem cells, Scientific Reports, 4, 3594, 2014. (Jan.)
  3. Koyanagi-Aoi, M., Ohnuki, M., Takahashi, K., Okita, K., Noma, H., Sawamura, Y., Teramoto, I., Narita, M., Sato, Y., Ichisaka, T., Amano, N., Watanabe, A., Morizane, A., Yamada, Y., Satoe,, T. Takahashi, J. and Yamanaka, S.: Differentiation defective phenotypes revealed by large scale analysis of human pluripotent stem cells, PNAS, U.S.A., 110(51), 20569-20574, 2013. (Dec.)
  4. Kajiwara, M., Aoi, T., Okita, K., Takahashi, R., Inoue, H., Takayama, N., Endo, H., Eto, K., Toguchida, J., Uemoto, S., and Yamanaka, S. Donor-dependent variations in hepatic differentiation from human-induced pluripotent stem cells, PNAS, U.S.A., 109(31), 12538-12543, 2012. (Jul.)
  5. Okita,, K. Matsumura, Y., Sato, Y., Okada, A., Morizane, A., Okamoto, S., Hong, H., Nakagawa, M., Tanabe, K., Tezuka, K., Shibata, T., Kunisada, T., Takahashi, M., Takahashi, J., Saji, H. and Yamanaka, S.: A more efficient method to generate integration-free human iPS cells, Nature Methods, 8(5), 409-412, 2011. (May)

研究室

教授:山中 伸弥
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