幹細胞分化制御学

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教授 山下 潤
Jun K. Yamashita, MD, PhD, Professor   btn

心疾患、脳血管障害は、それぞれ日本人の死因の2位、3位を占める。心疾患の約半数は心筋梗塞など血管病変である。また心筋症などによる重症心不全は、心移植以外に根治療法がない。これら心血管疾患はまさに再生医療の中心的ターゲットである。我々の研究室ではES・iPS細胞を用いた心血管分化に関する研究を核として、細胞分化の基礎的研究から再生医療への応用、さらには産業化まで、ケミカルバイオロジーやバイオインフォマティクスなど幅広い領域と連携しながら、統合的包括的に心血管再生研究を推し進めている。

研究・教育について

本研究室ではこれまで、心血管系細胞に関する独自のES細胞分化システムを構築し、心血管細胞の分化再生研究を行ってきた。すなわち、マウスES細胞からFlk1陽性の中胚葉細胞を分化誘導し、そこから血管を分化させる新しい分化系を開発した (Nature, 2000)。さらに心筋分化や動静脈リンパ管など種々の内皮細胞分化にも成功し、心血管系細胞の分化を経時的系統的に培養下に再現し、分化過程を段階的にかつ単一細胞でも解析可能な新しい分化誘導系を構築した。このシステムを基盤として、ES細胞からiPS細胞、マウスからヒト細胞へとターゲットを広げつつ、細胞分化機構に関する基礎研究と、細胞治療や創薬による心血管再生に向けた研究を行っている。
現在研究室は大学院生を中心に運営されており、医学研究科のみならず生物学・化学などを幅広いバックグラウンド有する修士や博士課程学生が研究に携わっている。論文を書くことが最終目的ではなく、研究者として独り立ちできる基礎的能力を獲得することを目的とし、個々のテーマを完遂することを重要視している。プログレスミーティング、抄読会(一部英語)などを通し、精力的な研究活動を行っている。

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心臓シートの大型化:径10cmのディッシュ(右)を使い、径約3cm余りのヒトiPS細胞由来心臓細胞シートを作製した。

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研究室集合写真 2013. 9. 3


研究業績

  1. Masumoto H, Ikuno T, Takeda M, Fukushima H, Marui A, Katayama S, Shimizu T, Ikeda T, Okano T, Sakata R, Yamashita JK*. Human iPS cell-engineered cardiac tissue sheets with cardiomyocytes and vascular cells for cardiac regeneration. Sci Rep. 4: 6716, 2014
  2. Uosaki H*, Magadum A, Seo K, Fukushima H, Takeuchi A, Nakagawa Y, Moyes KW, Narazaki G, Kuwahara K, Laflamme M, Matsuoka S, Nakatsuji N, Nakao K, Kwon C, Kass DA, Engel FB, Yamashita JK*. Identification of chemicals inducing cardiomyocyte proliferation in developmental stage-specific manner with pluripotent stem cells. Circ Cardiovasc Genet, 6: 624-633, 2013
  3. Yamamizu K, Fujihara M, Tachibana M, Katayama S, Takahashi A, Hara E, Imai H, Shinkai Y, Yamashita JK*. Protein kinase A determines timing of early differentiation through epigenetic regulation with G9a. Cell Stem Cell, 10: 759-770, 2012
  4. Uosaki H, Fukushima H, Takeuchi A, Matsuoka S, Nakatsuji N, Yamanaka S, Yamashita JK*. Efficient and scalable purification of cardiomyocytes from human embryonic and induced pluripotent stem cells by VCAM1 surface expression. PLoS One, 6: e23657. 2011
  5. Yamamizu K, Matsunaga T, Uosaki H, Fukushima H, Katayama S, Hiraoka-Kanie M, Mitani K, Yamashita JK*. Convergence of Notch and β-catenin signaling induces arterial fate in vascular progenitors. J Cell Biol, 189: 325-338, 2010

研究室

教授 山下 潤
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