阪大、ヒトiPS細胞から角膜上皮を作製 - 動物モデルで治療効果確認

大阪大学(阪大)は3月10日、ヒトiPS細胞から機能的な角膜上皮組織を作製することに成功したと発表した。

同成果は同大学大学院医学系研究科脳神経感覚器外科学(眼科学)の西田幸二 教授、林竜平 寄附講座准教授らの研究グループによるもので、3月9日付け(現地時間)の「Nature」に掲載された。

失明につながる重篤な角膜上皮疾患に対しては、ドナー角膜を用いた移植治療が行われているが、拒絶反応やドナー不足などの課題を抱えている。これに対し、西田教授らは口腔粘膜の上皮細胞を代替細胞として移植する再生治療法を開発したが、角膜と口腔粘膜の性質差のため同治療法の効果は限定的だった。

今回の研究では、ヒトiPS細胞に対して細胞自律的な分化を促し、眼全体の発生を再現させる2次元培養系を開発。同培養系では、ヒトiPS細胞から同心円状の4つの帯状構造からなる2次元組織体(SEAM:self-formed ectodermal autonomous multi-zone)を誘導することができる。SEAMには発生期の眼を構成する主要な細胞群(角膜上皮、網膜、水晶体上皮など)が特定の部位に出現し、研究ではその中から角膜上皮前駆細胞を単離して機能的な角膜上皮組織を作製した。また、動物モデルへの移植によって治療効果を確認することもできた。

同研究成果はiPS細胞を用いた角膜上皮再生治療法のヒトでの応用に大きく貢献すると期待される。また、SEAMはこれまで不明であったヒト眼球の発生の仕組みを解析することを可能とするとともに、他の眼の部位に対する再生医療の開発に寄与する可能性があるとしている。

(A)ヒトiPS細胞から誘導したSEAMは眼全体の発生の再現で、同心円状の4つの帯状構造からなる。(B)SEAMの特定の部位に発生期の眼を構成する主要な細胞群(角膜上皮、網膜、水晶体上皮など)が出現する。

ヒトiPS細胞から誘導したSEAMから、角膜上皮前駆細胞を単離した後に、重層化したヒト角膜上皮組織を作製。動物への移植により、ヒトiPS由来角膜上皮組織が治療効果を持っていることが確かめられた。



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