Intratracheal administration of induced pluripotent stem (iPS) cells induced bronchioloalveolar stem cells (BASCs) can accelerate the repair of injured lung.

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K10260
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 鳥羽 博明 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (40403745)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 先山 正二 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 准教授 (60291986) [Withdrawn] ; 川上 行奎 徳島大学, 病院, 特任講師 (00596249)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: iPS細胞 / 気管支肺胞幹細胞 / 終末気管支障害 / 急性肺障害 / 気道内投与

Outline of Annual Research Achievements

本研究の最終的な目的は、気道上皮の局所幹細胞である気管支肺胞幹細胞（Bronchioloalveolar stem cells; BASCs）をiPS細胞から分化・誘導させ、障害肺に気道内投与することで修復を促進させることであった。Driscollらのプロトコール（Method Mol Biol）に準じたマウス肺からのBASCsの単離・回収は既報告の結果を再現できるものであった。LPS誘導肺障害モデルへの気道内投与にて生着を確認することができた。同時にマウスiPS細胞からのBASCsへの分化・誘導に関しては，極めて手技の確立に難渋したが，Zhouらのプロトコール（Stem Cells Translational Medcine 2014）を参考にして，feeder細胞存在下で分化・誘導に成功した。FACSにて分化・誘導させた全細胞の約9%がCCSP+/SP-C+のBASCsであった。既報告では、表面マーカーSca-1+/CD45-/CD31-の細胞群がBASCsでもあり、同様にFACSを行い、同程度の割合であったことを確認することができた。気道上皮障害モデルはナフタレンを用いた。ナフタレンを腹腔内投与することでマウス細気管支上皮の多くを占めるクラブ細胞が選択的に障害される。BASCsはクラブ細胞に分化することが知られており、ナフタレン気道障害モデルに対してマウスiPS細胞から誘導したBASCsを気道内投与したところ、iPS細胞由来のBASCsが生着することを確認することができた。次いで、コントロールとして使用したDMEM培地を気道内投与したマウスと比べると気道上皮の修復が促進されていることをH-E染色・CCSP免疫染色にて確認することができた。一方で、LPS障害肺モデルでは、BASCsを投与しても有意差をもって修復を促進するという結果は得られなかった。