東北大学は8月1日、これまで長期間かつ多くの段階の培養を必要としていたiPS細胞から軟骨細胞への誘導を、遺伝子操作と振盪浮遊培養技術を組み合わせることで、成熟度の高い軟骨様組織を4週間で作製できることをマウスによる実験で見出したと発表した。

同成果は、東北大大学院 歯学研究科 分子・再生歯科補綴学分野のZang Maolin博士(現・上海交通大学)、新部邦透講師、同・江草宏教授らの研究チームによるもの。詳細は、組織工学研究とその臨床応用を扱う学術誌「Journal of Tissue Engineering」にオンライン掲載された。

軟骨組織は、軟骨細胞とそれを取り囲む細胞外基質で構成され、硝子軟骨・繊維軟骨・弾性軟骨に分類される。関節軟骨は硝子軟骨でできており、長骨の骨端部では成長軟骨と呼ばれる一時軟骨の層があり、軟骨性骨化により成長に合わせて骨に置換される。

この関節軟骨は、経年的な摩耗や剥離により変形性関節症を発症し、痛みを伴う機能低下を来すことがあり、その治療には、保存療法、薬物療法(除痛)や軟骨破片を取り除く関節鏡下手術や人工関節置換術などがあるが、失った軟骨が多い場合には難治性となることが問題となっている。

iPS細胞は現在までにさまざまな細胞に誘導する技術が開発され、iPS細胞は期待されていた「細胞供給源」という再生医療の中核的役割を担い始めている。軟骨再生の分野でも活用が期待されているが、iPS細胞からの誘導には多くの培養ステップが必要とされ、培養も長期間かかることが課題となっていたという。

そこで今回の研究において研究チームでは、迅速かつ効率的に軟骨細胞へ誘導する技術の開発を試みることにしたという。