理研ら,機能性の高い移植用網膜組織を開発

理化学研究所(理研)と大日本住友製薬は,特定の遺伝子を欠失させたヒトES細胞から網膜組織を分化誘導して移植に用いることにより,理想に近い生着を可能にする網膜組織を作製できることを明らかにした(ニュースリリース)。

末期の網膜変性疾患に対する治療として,iPS細胞やES細胞などの多能性幹細胞から分化誘導した視細胞を移植する再生医療に期待が寄せられている。

視機能の再生医療のための移植手法には,網膜組織を分散して視細胞のみ純化した液体(細胞懸濁液)を移植する方法と,理研らが開発した網膜シート(網膜組織)を移植する方法の二つがある。

網膜では,視細胞や双極細胞,神経節細胞などの神経細胞が層を形成しており,移植治療においては,層構造を有する網膜組織の移植が安定した生着・成熟に有利であるとされている。一方,移植網膜組織の中に双極細胞が含まれていると,移植側の視細胞と宿主側の双極細胞のシナプス形成が阻害され,網膜の視機能再生効率を悪くする場合があることが示唆されていた。

今回,研究グループは,双極細胞の分化に関わるIslet-1遺伝子を欠失したヒトES細胞から分化誘導した網膜組織を,未熟な段階で末期網膜変性のモデルラットに移植した。その結果,移植後に成熟した網膜では,対照群(野生株)に比べて移植側(ヒト)の双極細胞が減少するとともに宿主側(ラット)の双極細胞が移植視細胞とシナプスを形成し,光刺激が宿主の神経節細胞に効率よく伝わる機能的な再生を確認した。

Islet-1遺伝子の欠失が視機能の再生につながるかを検証するため,宿主の神経節細胞の光応答を調べたところ,移植視細胞に当てた光に対する宿主の神経節細胞の反応率は,Islet-1遺伝子欠失ヒトES細胞由来の網膜組織移植が最も高く,次いでIslet-1遺伝子を持つヒトES細胞(野生株)由来の網膜移植,移植なしの網膜,という結果になった。

また,光反応率の高い網膜組織の組織学的特徴を調べたところ,移植視細胞と宿主双極細胞の接触率の高さや,網膜の内層構造の維持が光反応率と相関していた。これらは,Islet-1遺伝子欠失ヒトES細胞由来の網膜組織を移植した場合の特徴であり,機能的な優位性とも関係していることが示された。

研究グループはこの成果が,「網膜変性疾患」に対する再生医療において,臨床応用可能な網膜組織の作製の実現を期待させるものだとしている。

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