成果報告書詳細
管理番号20140000000414
タイトル平成23年度-25年度成果報告書 「ヒト幹細胞産業応用促進基盤技術開発 ヒト幹細胞実用化に向けた評価基盤技術の開発 ヒト幹細胞の品質評価指標の開発」(ジェネテイン株式会社)
公開日2014/8/5
報告書年度2011 - 2013
委託先名ジェネテイン株式会社
プロジェクト番号P10027
部署名バイオテクノロジー・医療技術部
和文要約件名:平成23年度-平成25年度成果報告書 ヒト幹細胞産業応用促進基盤技術開発/ヒト幹細胞実用化に向けた評価技術の開発 ヒト幹細胞の品質評価指標の開発

開発の目的及び内容:ヒト幹細胞品質評価を目的としたエピゲノム解析を行うための自動化システム開発及びこのシステムを用いた幹細胞DNAメチル化解析を行う。開発の成果:ヒト幹細胞エピゲノム解析のための自動化サンプル調製システム開発:ヒト幹細胞のエピゲノム解析に必要な以下のサンプル調製の各工程を自動化するため新規なハードウエア・ソフトウエアを開発しこれらを搭載した自動化システムを完成。 A:ヒト幹細胞からのDNA抽出・精製 B:メチル化DNA検出抗体の磁気粒子への固定 C:DNAメチル化及びヒドロキシルメチル化免疫沈降(AutoMeDIP/h-MeDIP) D:DNA分離・精製。 開発した自動化システムは平成25年3月より欧米を始めとする世界市場に販売を開始した。自動化システムを用いたヒト幹細胞品質評価法の開発:京都大学より提供された性質の異なるヒトES細胞から抽出・精製したDNAにつき、自動化システムを用いてMeDIP及びh-MeDIPを行い、得られたサンプルを用いてマイクロアレイによりエピゲノム解析を行った。この結果、従来のヒト幹細胞の代表的識別法であった顕微鏡による形態学的観察及び幹細胞表面抗原特異的抗体を用いた染色法によっても区別が困難であった培養初期と培養後期のES細胞を遺伝子レベルで明確に識別することが可能となった。この新規なエピゲノム解析方法に関して特許申請を行った。さらに、確立した新規エピゲノム解析方法を用いて種々の異なるES細胞のメチル化解析、及びがん遺伝子及び修復遺伝子など、特定の遺伝子群に関するメチル化解析を行い、この方法により、広く幹細胞のメチル化状態を再現性良く判別できることを立証した。一方、幹細胞のメチル化状態を判別するための解析ツールとして、メチル化遺伝子領域探索ソフトウエアを開発した。開発成果の公表:本プロジェクトで得られた成果につき、以下の発表を行った。(1)World Stem Cell Summit(米国Florida州)における学術発表(平成24年12月) (2)京都大学、NEDO、ジェネテイン社共同記者会見(平成25年2月) (3)バイオジャパンにおけるNEDO プロジェクト成果発表(平成25年10月) (4)World Stem Cell Summit(米国San Diego)における学術発表(平成25年12月)
英文要約Title: Development of fundamental technology for acceleration of industrial application of human stem cells/Development of evaluation technology for practical application of human stem cells. Development of quality evaluation and control of human stem cells.

Objectives of the development: Development of an automated sample preparation system for epigenomic analysis of human stem cells and methylated DNA analysis using the automated system. Achievement of the development: Development of an automated sample preparation system: In order to develop an epigenetic sample preparation system for automation of each of the following step, new hardware and software were developed and were integrated into the system. A: DNA extraction/purification from human stem cells. B: Binding of antibodies for immuno-precipitation of methylated DNA. C: Immuno-precipitation of methylated DNA and hydroxy-methylated immunoprecipitation (MeDIP and h-MeDIP) D: Separation/purification of DNA. Development of the method of quality evaluation of human stem cells: Human stem cells having different quality were provided by Kyoto University, and methylated DNA and hydroxymethylated DNA analysis were carried out using the automated system. As a result, it was found that the difference between the early-stage ES cells and the late-stage ES cells were able to distinguish by automated MeDIP and h-MeDIP followed by microarray analysis. A difference between early/late stage ES cells cannot be distinguished by the conventional methods such as microscopic observation or staining of antigen-specific antibodies of stem cells. A patent was applied concerning the new method of epigenomic analysis. Further, DNA methylation analyses were performed on ES cells having different qualities, and on specific genes such as onco-genes and suppressor-genes. It was confirmed that the new method can be useful to investigate the state of methylation of stem cells related DNA with high degree of reproducibility and reliability. Also, a new software has been developed as a tool to find a degree of DNA methylation of gene. Public announcement of the achievement: The following announcement were made concerning the above achievement: (1) World Stem Cell Summit 2012 (Florida, USA) December, 2012. (2) Joint announcement: Kyoto University, NEDO, Genetein (February 2013) (3) NEDO Project presentation at Bio-Japan (October, 2013) (4) World Stem Cell Summit 2013 (San Diego, USA) December, 2013.
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