国立研究開発法人 国立成育医療研究センター National Center for Child Health and Development

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ヒト幹細胞分化に関係する転写因子の網羅的な同定とその解析 -AIを駆使した自在に細胞運命を制御する技術の開発に期待-

このたび、慶應義塾大学医学部坂口光洋記念講座(システム医学)(教授:洪 実)、および国立成育医療研究センター(理事長:五十嵐 隆)、かずさDNA研究所(理事長:大石 道夫)、株式会社テンクー(代表取締役社長:西村 邦裕)、株式会社DNAチップ研究所(代表取締役社長:的場 亮)らの研究グループは、ヒト胚性幹(Embryonic Stem:ES)細胞を用いて、714遺伝子を個別に誘導しつつ、発現解析を行うことにより、幹細胞の分化に関係する転写因子(transcription factor:TF)を網羅的に同定することに成功しました。
得られた成果は、公的データベースと慶應義塾大学医学部坂口光洋記念講座ウェブサイトで公開されるとともに(本稿項目3参照)、樹立された遺伝子誘導できるヒトES細胞も、広く研究者に提供されます。これらのデータリソース・材料リソースは、ヒト遺伝子の機能を体系的に解析したもののなかでは、これまでになく大規模なもので、幹細胞研究のみならず、TFの機能解明に大きく貢献します。
本研究で得られた生物ビッグデータは、転写因子を同一プラットフォームで誘導したというユニークな特徴を持ち、人工知能(Artificial Intelligence:AI)などの数理的な解析に適しています。本データを用いることにより複雑なTF同士のネットワーク構造の解明が大きく進み、iPS細胞をはじめとしたヒト幹細胞から、望む細胞系譜を自在に生み出す技術開発につながることが期待されます。
本研究成果は、2020年5月19日付(英国時間)に、「Cell Reports」誌のオンライン版に掲載されました。
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発表論文情報

タイトル:Generation and profiling of 2,135 human ESC lines for the systematic analyses of cell states perturbed by inducing single transcription factors
日本語訳:単一転写因子による遺伝子摂動解析のための 2135 株のヒトトランスジェニックES細胞の樹立とその発現プロファイリング

著者名:中武悠樹、洪繁、Alexei Sharov、若林俊一、村上都湖、迫田実希、近澤奈々、大倉千明、佐藤紗恵子、伊東紀子、平山円、Siu San Mak、Lars Martin Jakt、上野友生、平塚健、松下美紗子、Sravan Kumar Goparaju、秋山智彦、石黒敬一郎、小田真由美、合田徳夫、梅澤明弘、阿久津英憲、西村邦裕、的場亮、小原收、洪実

掲載誌:「Cell Reports」オンライン版
DOI:10.1016/j.celrep.2020.107655