成果報告書詳細
管理番号20090000000101
タイトル平成19年度-平成20年度成果報告書 基礎研究から臨床研究への橋渡し促進技術開発/橋渡し促進技術開発「糖鎖プロファイリングによる幹細胞群の品質管理、安全評価システムの研究開発」
公開日2009/12/9
報告書年度2007 - 2008
委託先名国立成育医療センター
プロジェクト番号P07022
部署名バイオテクノロジー・医療技術開発部 健康グループ
和文要約本研究開発は再生医療における幹細胞群の評価システム構築のため、糖鎖の構造に着目した糖鎖プロファイリングと言う新たなアプローチを産業界、医療界にいち早く位置づけるためTRとして行うものである。産総研・糖鎖センターと(株)モリテックスが共同提案を行い国立成育医療センターが再生医療における橋渡し先という位置づけで研究体制を構築する。産総研・糖鎖センターは世界的に秀でたレクチン開発力を背景に幹細胞を対象とした糖鎖プロファイリングシステムの技術開発を行い、(株)モリテックスは産総研・糖鎖センターと連携し、レクチンアレイの製造品質管理技術の開発、並びに幹細胞選別、品質評価のための解析ソフト開発を担当しレクチンマイクロアレイを製品化する。国立成育医療センターは間葉系を中心とした再生医療に必要な幹細胞群(ES含む)の収集と、分化誘導・治療における安全性の評価を行うとともに、レクチンマイクロアレイによる糖鎖プロファイリング技術を移転し、再生医療に供する各種幹細胞(間葉系幹細胞、ES細胞)相互の識別、および分化前後における細胞表層糖鎖の比較プロファイリングを共同して行う。本プロジェクトでは最終的に市販プロファイラー装置、GlycoStationTMに装着すべき解析ソフトの開発を行うことで糖鎖プロファイリングの細胞評価法として実用展開することを目的する。上記目的を達成するため、以下の研究項目を遂行した。i)(株)モリテックスが製造する市販レクチンチップLecChipTMの性能評価。ii) 国立成育医療センターが調製した各種幹細胞、間葉系幹細胞ならびにES細胞を解析すべく、関連プロトコールの最適化をおこない、その結果、細胞糖鎖プロファイルを分化前後、ならびに細胞相互で明確に識別することができた。また、専門の研究者の判断を仰ぐ必要性を省いたデータ解析用のソフト開発を行い、その成果をGlycoStationTMに搭載すべく、専用解析ソフト(GlycoStation- Tools 2.0)としてモリテックス社が自社製造した。一方、従来の解析法(細胞膜を溶解させて蛍光標識)とは別に、生細胞をそのまま壊さずに解析することが可能な生細胞プロファイル法についても産総研で鋭利改良し、細胞回収から糖鎖プロファイリングまでの全工程を1時間で完成させるプロトコール開発に成功した。本成果も成育医療センターへと技術移転を果たした。GlycoStationTR Reader、LecChipTRに加え、糖鎖プロファイリング用の汎用ソフト「GlycoStation Tools 2.0」が大変重要な成果だと思われる。今後、レクチンアレイを用いた様々な糖鎖プロファイリングが再生医療分野のみでなく、生命科学全般の研究推進と産業応用で広く展開されることを期待したい。
英文要約The aim of this project is to establish a novel procedure for a rapid, precise and high-throughput analytical method of cells used for regenerative medicine by means of lectin microarray, which was recently developed in AIST (Nature Methods, 2005) and later commercialized in MTX. Under the concept of this NEDO project to accelerate translational researches (TR), the advanced technologies developed in AIST and MTX are to be transferred immediately to the medical researchers in National Research Institute for Child Health and Development (NRICD) in an efficient and mutual interactive manner. Finally, the project aims at developing an industrially useful system for interpretation of stem cell differentiation in the form of GlycoStationTM (MTX) analytical tools including software. To achieve the above aims, the following studies were performed: i) evaluation of commercially available lectin chip, LecChipTM (MTX). ii) Both differentiated and undifferentiated stem cells provided by NRICD, including mesenchymal stem cells (MSC) and embryonic stem (ES) cells originally derived in Harvard Medical School, were clearly differentiated by means of lectin microarray with an improved protocol and a presently developed data mining procedure as a result of collaborative work between NRICD and AIST. Analytical software (designated GlycoStation- Tools 2.0) for this efficient achievement by even non-expertise users has been developed in MTX to be installed in the instrument GlycoStationTM. As an alternative approach to rapid profiling live cells, a much improved procedure enabling a 1-hr total analysis from cell harvest to cell profiling has also been developed in AIST.
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