慶應義塾大学(慶大)は、ヒト多能性幹細胞に3つの小分子化合物を加えて、その分化能力を促進する基盤技術を開発したと発表した。

同研究の概要図 (出所:慶應義塾大学Webサイト)

同成果は、慶應義塾大学医学部生理学教室の岡野栄之 教授、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 教授らの共同研究チームによるもの。詳細は国際幹細胞学会の科学誌「Stem Cell Reports」のオンライン版に掲載された。

多能性幹細胞(ES細胞/PS細胞)は、体のあらゆる組織や細胞に分化可能な細胞株であり再生医療など幅広い活用が期待されている。しかし、ヒト多能性幹細胞、とくにiPS細胞は、細胞株ごとの分化効率にばらつきがあり、分化速度が比較的ゆっくりであるという性質を有しているため、目的とする細胞・組織に分化しやすい多能性幹細胞株を事前に選別する必要があり、たとえ選別された細胞株を用いたとしても高効率な分化誘導を実現するには多大な労力と長期間を要するという点に問題があった。

研究チームは、「SB431542」、「Dorsomorphin」、「CHIR99021」の3種の化合物を細胞株の培地に5日間添加すると、ヒト多能性幹細胞が平面的に分化促進された状態へと、ごく短期間で誘導されることを発見したほか、これら3つの小分子化合物を用いて誘導された状態を「CTraS」と定義し、CTraS誘導を経た細胞は、目的細胞への分化効率・速度ともに大きく上昇し、疾患モデルにおける病態発現を短期間で再現できることを発見したよいう。また、CTraSは、特定の細胞に分化しにくい株であっても目的細胞(同研究では神経細胞)へと高効率に分化させるため、目的の細胞に分化しやすい細胞株を選別することが不要になり、研究効率を大きく向上させる可能性があることを示されたという。

なお、今回の成果を受けて研究チームは、CTraSを介した分化促進は多様な細胞系譜に応用可能であり、ヒト多能性幹細胞を用いたあらゆる応用技術に寄与できることから、将来的には、再生医療・病態研究・医薬品開発を加速度的に促進させる基盤になると期待されるとしている。