ヒトES細胞に異種間キメラ形成能などを持たせることに成功―近大
2015年5月8日 17:34
近畿大学は7日、同大農学部バイオサイエンス学科講師の岡村大治らのグループが、ヒトES/iPS細胞を特定の培養条件下に置くことで、異種間キメラ形成能など、従来とは異なる性質を獲得させることに成功したと発表した。動物でのヒトの臓器作成やヒトの着床後の初期発生の理解につながり、流産を防ぐための治療法の開発に発展することも期待できるという。
今回の研究の主なポイントは以下の通り。
● 着床後のマウス胚の後極側（生物の下半身側）と高い親和性を示すマウスエピ幹細胞ならびにヒトES/iPS細胞を樹立
● 既存のヒトES/iPS細胞を新規の培養条件下に置くことで、従来とは異なる性質を獲得させることに成功（異種間キメラ形成能など）
● ブタなどの動物でのヒトの臓器作成、ヒトの着床後の初期発生の理解にもつながり、流産を防ぐための治療法の開発に発展することも期待
臓器移植を必要とする人に対し、患者由来iPS細胞を用いたヒト臓器を作製し移植する技術の確立のため、現在、異種間キメラ胚が作製可能なヒト多能性幹細胞の開発が求められている。
研究チームは今回、「（1）タンパク質FGF2、（2）小分子化合物、（3）無血清」という培養条件を満たすことによって、着床前後のマウス胚から、100%という高効率で新規多能性幹細胞「領域選択型エピ幹細胞」を樹立することに成功した。
また、この培養条件はマウスだけでなくサルやヒトES/iPS細胞にも適応可能であり、さらに酵素処理による単一細胞化への耐性も付与することが分かった。また新規培養条件下で、マウスエピ幹細胞には、胚の後極側（将来の下半身部分）という領域情報が付加され、着床後のマウス胚に対し、後極側に細胞塊を移植した時のみ、定着・増殖・拡散・分化をすることが観察された。これにより、従来の多能性幹細胞には見られない、「領域選択性」を持つことが明らかとなった。
さらに、新規条件下で培養されたサル/ヒトES/iPS細胞は、着床後のマウス胚の後極側に対し移植可能であり、移植された細胞は定着・増殖・拡散したうえ、神経や筋肉の前駆細胞などにも分化した。そのことから、異種間キメラ胚も作製可能な細胞であることが明らかになった。他種動物胚内での分化が確認されたのは世界初という。
今回の研究成果により今後、ヒト多能性幹細胞からも異種間キメラ胚が作製可能であることを示せたことから、「ヒトの臓器をブタなどの動物に作らせる」技術へと発展する可能性が考えられるという。
また、異種間キメラ胚作製技術によって、ヒトの細胞が胚内でどのように分化・発生するかを詳細に研究できることから、ヒトの着床後の初期発生の理解につながり、流産を防ぐための治療法の開発にも発展することが期待されるという。
研究成果は英国の科学誌「ネイチャー」に、5月6日付（日本時間7日午前2:00）で掲載された。論文タイトルは、「An alternative pluripotent state confers interspecies chimaera competency（新規多能性によってもたらされた異種間キメラ形成能）」
今回の研究成果は、岡村講師が米ソーク研究所に在籍していた時に得られたもの。（記事：町田光・記事一覧を見る）