京都大学の研究グループは,ヒトiPS細胞から肺胞前駆細胞への分化を経て,世界で初めてヒトiPS細胞由来の肺胞上皮細胞を単離する方法を確立した(ニュースリリース)。
ヒトiPS/ES細胞から目的の細胞を手に入れるためには発生のプロセスに従って分化誘導させることが標準的な手法と考えられているが,分化誘導方法を確立するためには段階を経る毎に低下しがちな誘導効率の問題をいかに克服するかが重要とされてきた。
今回,研究グループは,肺胞上皮細胞の前段階に当たる肺胞前駆細胞を単離濃縮できるような表面蛋白質の同定が重要と考え,まずは未分化なヒトiPS/ES細胞を分化させ肺胞前駆細胞を効率よく誘導できる条件を検討した。
その結果,Carboxypeptidase M(CPM)が有用な表面蛋白質であることを突き止めた。また,肺胞を作るのに不可欠なII型肺胞上皮細胞の分化誘導に目標を定め,この細胞に特異性の高い Surfactant Protein C(SFTPC)の遺伝子座に蛍光タンパク質であるGFPを導入し,分化すると光るヒトiPS細胞を作成した。
さらに,CPMを使って単離した肺胞前駆細胞を3次元培養することで肺胞上皮細胞を分化誘導し,GFPを使って II型肺胞上皮細胞を単離できることも示した。
研究グループは今回の成果により,肺胞の形成に不可欠なII型肺胞上皮細胞の分化誘導と単離が可能になったことで,今後の肺の再生研究だけでなく,肺胞上皮細胞の異常が引き金になると考えられている呼吸器難病の病態の理解や,難病治療薬の開発を含めた創薬研究に向け,大きな一歩となるを期待している。
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