幹細胞医学教育研究センター

センター長 ： 岡野　栄之（医学部教授）
活動拠点キャンパス ： 信濃町

• http://www.gcoe-stemcell.keio.ac.jp/

センター概要

幹細胞は、初期胚から個体の死に至る一生を通じて、基本的にすべての臓器に存在し、さまざまな疾患の病態や治療と密接に関連しているため、「幹細胞医学」を中心とした教育研究体制を構築することは医学研究科博士課程全体の教育・研究活力の向上へとつながるものである。
幹細胞医学教育研究センターではこうした概念を習得した、世界トップレベルの人材育成を行うために大学院研究科改組や研究環境の整備を行い、
(1) 継続的な教育研究体制の構築と上級生が下級生を育てることによる人材育成の好循環の形成["自己複製能"の獲得];
(2)多彩な人材の育成["多分化能"の獲得];
(3) 国際的な共同体制構築のための人材交流["遊走能"の獲得]
を特徴とする教育研究拠点の形成を行う。

キーワード・主な研究テーマ

幹細胞　再生医学　癌幹細胞　転移　炎症・免疫学

2012年度事業計画

■前年度より継続する活動内容について、継続する背景・根拠と目標

1. 組織幹細胞制御とIn Vivo実験医学：低酸素に応答する転写因子の下流分子の機能解析を進める。さらに幹細胞制御における、microRNA, piRNAの解析を含めた、Epigenticsを解析し、piRNAによる遺伝子発現制御機構の解明を進め、幹細胞制御における転写レベルと小分子RNAの関係を明らかにする。また、ES細胞の運動ニューロンへの分化系を用いてmicroRNAによるES細胞の分化抑制機構を明らかにする。
2. 炎症・免疫制御と組織再生：発生･再生における幹細胞動態と免疫担当細胞動態の比較とその相互作用、さらに組織内微小環境因子との相互作用の解明をめざす。また、癌幹細胞と免疫担当細胞動態やその相互作用、組織内微小環境因子との相互作用の解明
3. 癌幹細胞とEMTを標的とした新規癌治療の開発: 癌幹細胞については、癌幹細胞と非癌幹細胞の相互作用について明らかにし、相互作用を制御する分子を同定する。CD44機能を抑制する抗体や低分子化合物の開発を行う。また、前年度に同定した癌幹細胞に発現する癌抗原のin vivo治療効果を検討するとともに、ヒト癌幹細胞やEMTに対する免疫応答を解析できる免疫系ヒト化マウスの構築を試み、各種阻害剤の治療効果を検討する。
4. 難治性疾患の再生医療の開発: ヒトiPS細胞を用いて作出した心筋細胞・神経細胞を心筋梗塞モデル・脊髄損傷モデルのマウスを用いた機能回復の確認、及び霊長類モデルを用いた前臨床試験を行う。 遺伝性心筋疾患である肥大型心筋症に対し、iPS細胞を樹立し心筋細胞を分化誘導する。これを用いて、異常心筋のCa反応性、収縮動態等の解析を行う。免疫不全マウスとヒルシュスプルング病モデルマウスを交配して得たホストを用い、ヒトNSCSsの移植と同細胞の分化の検証および移植腸管の機能的解析。
5. 実現可能な再生医療の実践: ヒト角膜幹細胞を用いた臨床研究についてはEarly Phaseの結果を精査・検証し、先進医療制度への申請準備を開始する。また、毛胞幹細胞、骨髄間質幹細胞を用いた毛、骨についての臨床研究のLate Phase(Phase III試験)への移行を目標とする。 骨髄間質幹細胞及び神経堤由来幹細胞を用いた研究については、GMPレベルでの細胞の調整と、これらを用いた安全性の確認を行い、前臨床研究の最終段階へと移行する。

■2012年度の新規活動目標と内容、実施の背景

1. 組織幹細胞制御とIn Vivo実験医学：上記研究をもとに、造血幹細胞ニッチの制御・低酸素下における造血幹細胞の解糖系代謝の調節により、幹細胞の未分化性を維持するex vivo 培養系を構築し、幹細胞の増殖の可能性をさぐる。また、ショウジョウバエpiRNAの標的遺伝子とpiRNA生合成関連遺伝子のマウス相同体の機能解明を行う。また、マウスES細胞で得られた知見をもとに、microRNAによるiPS細胞の効率の良い誘導法の開発を進める。
2. 炎症・免疫制御と組織再生：炎症の分子機構の理解に基づく免疫担当細胞動態や組織内微小環境の制御による幹細胞動態制御法の確立
3. 癌幹細胞とEMTを標的とした新規癌治療の開発:臨床検体を用いた癌幹細胞やEMT癌細胞の特性解析を進め、癌幹細胞やEMT癌細胞の特性に基づいた癌の診断法の開発を試みる。また、癌幹細胞と非癌幹細胞の互助関係を破壊する治療法の開発のために、薬物スクリーニングを行う。マウスモデルを用いて、CD44を標的とした治療のin vivo治療効果を検討する。
4. 難治性疾患の再生医療の開発: 患者由来のヒトiPS細胞を樹立し、心筋細胞・神経細胞の再生を行い、霊長類モデルを用いた前臨床試験を完成させる。 GMPレベルでの培養、臨床プロトコル作成、IRBへの申請などの準備を完了する。
5. 実現可能な再生医療の実践: ヒト角膜幹細胞を用いた臨床研究は、先進医療制度による一般医療としての普及を試みる。さらに、Late Phaseへ向けて製薬や医療機器メーカーなどの産業との連携を進める。また毛胞幹細胞、骨髄間質幹細胞を用いた角毛、骨についても同様にLate Phaseの実践に向けたbrush upを行う。骨髄間質幹細胞及び神経堤由来幹細胞を用いた心筋障害・脊髄損傷については、前臨床研究を終え、Early Phaseの臨床研究の準備を進める。

2011年度事業報告

■当該年度事業計画に対する実施内容、および研究成果と達成度

幹細胞医学教育研究センターでは

1. 組織幹細胞制御とIn Vivo実験医学
2. 炎症・免疫制御と組織再生
3. 癌幹細胞とEMTを標的とした新規癌治療の開発
4. 難治性疾患の再生医療の開発
5. 実現可能な再生医療の実践

の５つのサブグループごとにを中心に教育・研究を進めている。

各グループの2011年度の成果は以下のとおりである。

1. 組織幹細胞制御とIn Vivo実験医学
   低酸素に応答する転写因子の下流分子の機能解析を進めている。また幹細胞制御における、microRNA, piRNAの解析を含めたEpigenticsを解析し、piRNAによる遺伝子発現制御機構の解明を進め、幹細胞制御における転写レベルと小分子RNAの関係を明らかにし、さらにES細胞の運動ニューロンへの分化系を用いてmicroRNAによるES細胞の分化抑制機構を明らかにしている。
2. 炎症・免疫制御と組織再生
   発生･再生における幹細胞動態と免疫担当細胞動態の比較とその相互作用、さらに組織内微小環境因子との相互作用を解明している。また、癌幹細胞と免疫担当細胞動態やその相互作用、組織内微小環境因子との相互作用を解明している。
3. 癌幹細胞とEMTを標的とした新規癌治療の開発
   癌幹細胞については、癌幹細胞と非癌幹細胞の相互作用について明らかにし、相互作用を制御する分子を同定している。また癌幹細胞に発現する癌抗原のin vivo治療効果を検討するとともに、ヒト癌幹細胞やEMTに対する免疫応答を解析できる免疫系ヒト化マウスの構築を試み、各種阻害剤の治療効果を検討している。
4. 難治性疾患の再生医療の開発
   ヒトiPS細胞を用いて作出した心筋細胞・神経細胞を心筋梗塞モデル・脊髄損傷モデルのマウスを用いた機能回復の確認、及び霊長類モデルを用いた前臨床試験を行っている。 遺伝性心筋疾患である肥大型心筋症に対して、iPS細胞を樹立し心筋細胞を分化誘導し、これを用いて異常心筋のCa反応性、収縮動態等の解析を行っている。免疫不全マウスとヒルシュスプルング病モデルマウスを交配して得たホストを用い、ヒトNSCSsの移植と同細胞の分化の検証および移植腸管を機能的に解析している。
5. 実現可能な再生医療の実践
   ヒト角膜幹細胞を用いた臨床研究についてはEarly Phaseの結果を精査・検証し、先進医療制度への申請準備を開始している。骨髄間質幹細胞及び神経堤由来幹細胞を用いた研究については、GMPレベルでの細胞の調整と、これらを用いた安全性の確認を行っている。

■公刊論文数（件数と主たる公刊誌名）、学会発表件数（国内・国際）、イベントなど社会貢献の実績（年月日、場所）

公開講座

1. COEX　MEETING※　#84～#92（2011.4.15/6.17/7.15/8.19/9.16/10.21/11.18/12.16/1.20、総合医科学研究棟1階ラウンジ）
2. STEMCELL SEMINAR　#47～#58（2011.4.19/5.20/5.26/5.31/6.22/9.14/9.14/9.20/10.3/11.9/1.26/2.8、総合医科学研究棟1階ラウンジ）

※COEX　MEETINGは所属する研究グループ内におけるディスカッションの次の段階として、未発表データを議論する場として月に一度開催されている。使用言語は英語であり、世界標準のプレゼンテーション技術を磨く場として位置付けられている。

■センター活動を通じて特に成果を挙げた事柄

2009年度に続いて、「Research Highlight Collection 2011」 を発行した。

所員

所員（兼担）