再生医療の進展に向けて各臓器に酸素や栄養を運ぶ役割をもつ血管を構築することは急務となります。センター(LSBM)との共同研究により、幹細胞が血管細胞になる間におこる全遺伝子の働きの変化を追跡し、血管分化を導く遺伝プログラムの一部を明らかにしました。本研究において、幹細胞が血管に分化する際の刺激に応じて、遺伝子の転写の状態を変化させる「ヒストンコード」が経時的に変化していることを突き止め、更に、血管分化に必須な転写因子群(ETS/GATA/SOX)が新たな役割を持っていることを見出しました。Research」に平成29年3月17日0時(GMT)[日本時間の3月17日(金)9:00]に掲載されました。超高齢化社会を迎えた先進国において、がん・生活習慣病の根本原因にもなり得る血管病態を解析し、その異常を治すことは疾病治癒や予防の上で重要と考えられています。そこでまず、血管構築の礎となる血管内皮細胞がどのような遺伝プログラムで発生・分化し、血管を形作るのかの解明が求められています。vitro)において全ゲノム*1遺伝子の挙動やエピゲノム*2変化を経時的に追跡する研究を進めました。センターの次世代高速シーケンサーを用いて、全ゲノムとエピゲノムの変化を網羅的に解析しました。48時間になって内皮分化に特有の遺伝子が例外なく全て働くよう誘導される転写のシステムが成り立っていることを見出しました。遺伝子の転写の状態を変化させる「ヒストンコード」を経時的に調べたところ、内皮分化に必須な転写因子のゲノム領域は、内皮への分化の過程において転写を抑える「ブレーキヒストンマーク*4」から転写を活性化する「アクセルヒストンマーク*5」に段階的にスイッチする現象を見出しました(図1、図2)。iPS細胞作成の際に見出した未分化の状態を維持する転写因子が逆に誘導される結果となりました。考察と結論これまで、ES細胞から各細胞への分化を促す転写因子の働きを制御する領域は、転写の「アクセルヒストンマーク」と「ブレーキヒストンマーク」といった、ヒストンの相反する化学修飾が共存する状態になっていることが想定されていました。ところが、本研究により網羅的なゲノム解析にて同定した内皮分化に必須な転写因子群(ETS/GATA/SOX)については、ヒストンの化学修飾の状態を経時的に高解像度でみた場合、各転写因子の不活性化(ブレーキ)を促す化学修飾の状態から活性化(アクセル)する化学修飾の状態へと、むしろ段階的にスイッチしていることが初めて明らかとなりました。細胞へ分化することを抑制していました。これらの転写因子の機能を明らかにすることは、昨今の遺伝子編集技術の応用と合わせて、効率良く血管を再生する技術に応用できることが期待されます。支援を得て行われました。ヒストンDNAを折りたたんで細胞の核の中に収納させるタンパク質。遺伝子の情報のうちどこを使うか使わないかが調節される。ヒストンの化学修飾(メチル化やアセチル化)による遺伝子情報の調節は後天的に行われ(上記エピゲノムの1種)、ヒストンに加えられた修飾はヒストンコードと呼ばれる。