阪大ら,眼の分化誘導に有用なiPS細胞作製

大阪大学,ロート製薬の研究グループは,眼周囲間葉(POM)細胞の単離に有用なレポーターiPS細胞株の樹立に成功し,PITX2遺伝子の発現に応じて緑色蛍光を発することを確認した(ニュースリリース)。

iPS細胞は,体細胞をもとに人工的に作成した多能性幹細胞のうちの一つ。体を構成するほとんどの細胞へと分化誘導できるとされ,また,倫理的な問題も少ないため,医薬品の開発,再生医療等製品へのソースとして非常に有用であるとして用いられている。

これまでに,眼の再生医療については,iPS細胞から作製された角膜上皮細胞シートの臨床研究が開始されているが,角膜内皮細胞や角膜実質細胞などの細胞をiPS細胞から分化誘導する方法は確立されていない。

その原因の一つとして,そのもとになる眼周囲間葉(POM)細胞の分化誘導方法やメカニズムへの理解が十分ではないことが挙げられる。POM細胞は,角膜内皮細胞,角膜実質細胞,虹彩実質細胞,毛様体,線維柱体,強膜など,眼を構成する多種多様な細胞・組織に誘導することが知られている。

PITX2遺伝子は,第4の胚葉ともいわれる神経堤細胞に由来するPOM細胞の発生にも重要であり,マーカーとして用いられている。

この研究では,このPOM細胞のマーカーとなるPITX2遺伝子に着目し,細胞が生きたまま,POM細胞を追跡できるシステムの確立を試みた。

具体的には,ゲノム編集技術により,PITX2遺伝子の発現と連動して緑色蛍光タンパク質(EGFP)が発現するiPS細胞を樹立すること,また樹立された細胞を用いて,POM細胞が単離できるか,単離されたPOM細胞はPOM細胞が本来持つべき特長を有しているか確認することを目的とした。

研究グループは,これまでに,ヒトiPS細胞から眼全体の発生を模倣した,様々な眼の細胞を含む多層状コロニー(SEAM)の誘導に成功しており,このレポーターiPS細胞株を用いてSEAMを誘導すると,その中にPOM細胞が含まれることが明らかとなった。

さらに,SEAM中で誘導されるPOM細胞は緑色蛍光を目印に単離することが可能で,単離後の培養も可能であることを示すことができた。

この成果により,POM細胞を由来とする角膜内皮細胞や角膜実質細胞など,眼科領域の再生医療に応用可能な細胞の分化誘導研究が促進されるとしている。

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