順天堂大学大学院医学研究科ゲノム・再生医療センターの赤松和土特任教授と志賀孝宏研究員、慶應義塾大学医学部生理学教室の岡野栄之教授、西原浩司特任助教らの共同研究グループは、iPS細胞の樹立初期(リプログラミング期)の細胞培養に3つの化合物を添加することで、iPS細胞の分化成熟能力を著しく高める技術を開発しました。
iPS細胞はさまざまな種類の細胞に分化誘導することが可能であるため、再生医療や治療薬開発、疾患メカニズム研究などに応用されています。しかし、成熟するには時間を要し、さらに、細胞株(クローン)ごとに分化成熟能力は大きく異なることから、再生医療に応用するためには、目的の細胞に効率よく分化誘導できるクローンを事前に選別しなければならず、時間的・経済的負担は非常に大きくなっているのが現状です。
今回、共同研究グループは、マウスのiPS細胞を作製する際、培養液に「3i」と呼ばれるMEK阻害剤(PD184352)、GSK3β阻害剤(CHIR99021)、FGF受容体阻害剤(SU5402)の3つの化合物を添加して、体細胞が多能性を獲得するリプログラミングを行うことで、①iPS細胞がグリア細胞に分化する能力を持つ成熟した神経幹細胞に効率よく短期間で分化すること、②作製されたすべてのクローンにおいて分化誘導期間の短縮傾向が認められること、③作製されたiPS細胞が発生初期段階に見られる遺伝子を強く発現していること、を発見しました。また、リプログラミング後に3iを添加しても分化成熟能力は高まらないため、初期時の培養条件が大きく影響することも明らかになりました。
今回の成果は、今後ヒトiPS細胞にも応用されることにより、再生医療分野での臨床応用や疾患研究においても大きく寄与できると期待されます。
本研究成果は、2019年1月31日正午(米国東部時間)に、国際幹細胞学会(ISSCR)の公式科学誌である『Stem Cell Reports』のオンライン版に掲載されました。
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