共同研究・競争的資金等の研究課題

メラノサイトは輪部では幹細胞と共局在するため、ニッチ候補の一つとして考えられている。我々は以前の研究において、少なくとも1年にわたり安定的に初代培養上皮およびメラノサイトが維持されること、このとき培養１か月目までは均一に上皮幹細胞マーカーK15を発現している基底層が、培養３カ月目以降はK15陽性細胞クラスターと陰性細胞に自己組織化されることを見出した（Miyashita H, 2013）。そこで、メラノサイトもしくはメラノサイト幹細胞が上皮幹細胞のニッチとして機能していると仮説を立てた。もしメラノサイトがニッチであるならば、培養メラノサイトを培養系に添加することで上皮幹細胞が増加し、逆にメラノサイトを培養系から除去することで上皮幹細胞が減少するはずである。しかしながら実際には、培養メラノサイトの添加、およびFCMによるメラノサイトの除去、どちらも培養上皮シートにおけるK15の発現に変化は与えなかった。なお、自己組織化までは論文としてまとめ、2017年に論文として発表した(Miyashita et al, 2017)。

この研究では、上皮細胞と3T3フィーダー細胞と直接接触する際の効果がどういった因子によるものかを、マイクロアレイ解析と、フィーダー細胞への発現ベクター及びshRNA発現ベクターの導入により解析した。予備実験段階で上皮細胞とフィーダー細胞との接触効果を確認しており、これについては論文として発表することができた（Miyashtia H, 2008）。マイクロアレイ解析ではNIH3T3に高発現する候補因子の中から、qRT-PCR及びWBを用いて発現の高い細胞表面分子を同定することはできたものの、当該cDNA発現ベクターやshRNA発現ベクターの導入による上皮未分化性維持への顕著な効果は認められなかった。

この研究では臨床応用を見据え、移植用ヒト上皮細胞を培養する際に頻用されるマウス由来の3T3に替えて、同種であるヒト骨髄間葉系幹細胞がフィーダー細胞としてどの程度有用化を解析した。その結果、上皮とフィーダーを直接接触させて共培養する場合には上皮がフィーダーを排除しにくい問題があったものの、臨床で用いられるような間接共培養の場合は3T3フィーダーを用いた場合と同等の上皮シートを作成できることを明らかにした。この結果はのちに、ウサギへの移植実験を担当した大本雅弘医師との共著で論文にまとめるとともに（Omoto M, Miyashita H, 2009）、厚生労働省のヒト幹細胞臨床研究指針に則った培養上皮シートの臨床研究（H21年医政第0191004号）に直接つながった。