研究課題
基盤研究(C)
核移植ES細胞の造血幹細胞移植への応用を目的として、マウス核移植ES細胞の生物学的特性及び、核移植ES細胞の血液系細胞への分化能を検討した。まず、核移植ES細胞の生物学的特性を明確にするため、通常の方法によって樹立されたマウスES細胞とマウス核移植ES細胞との比較検討を行った。核移植ES細胞の形態については、おおむね通常のES細胞と同様の形態を示していた。すべての核移植ES細胞が安定的に長期の継代維持(約20継代)が可能であり、培養途中で未分化状態を維持できずに増殖停止してしまうような株は認められなかった。また、すべての核移植ES細胞株においてアルカリフォスファターゼ活性が認められた。細胞表面抗原の解析においても、通常の方法で樹立されたES細胞株と同様に、ほとんどの核移植ES細胞がSSEA-1抗原を発現していることが確認でき、逆に、分化マーカーであるSSEA-4を発現していないことも確認できた。また、遺伝子発現に関しては、核移植ES細胞株間で発現量に差があるものの、Nanog, Oct3/4, Rex-1, Stat3等の遺伝子の発現が確認できた。以上のことから、一度樹立された核移植ES細胞については、通常のES細胞と同様の表現型を示すことが確認できた。次に、核移植ES細胞の血液系細胞への分化能に関して、通常の方法で樹立されたES細胞における血液系細胞への分化能と比較検討を行った。栄養細胞を用いて誘導を行った結果、分化速度、分化効率は細胞株毎にかなり異なっていたものの、通常の方法で樹立されたES細胞株同様に、全ての核移植ES細胞株において、汎血球細胞マーカーであるCD45陽性細胞の誘導に成功した。また、細胞表面抗原の解析及び形態観察により、赤血球、顆粒球、マクロファージ系への分化も確認され、核移植ES細胞を造血細胞移植へ応用できる可能性が示唆された。今後は、誘導した血液系細胞の中から、造血幹細胞と想定される細胞分画を、細胞解析分離装置(FACS)等を用いて分離回収し、当該細胞を系統が同じマウスあるいは免疫不全マウス等に移植して、移植細胞に由来する造血系が、マウス生体内において十分に、かつ、長期にわたって再構築され得るか否かの解析を詳細に進めていく予定である。日本においては、ヒトにおいて核移植ES細胞を作出することが認められており、本研究はヒト核移植ES細胞を臨床に応用する上できわめて重要な基礎研究であると認識している。
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