もやもや病iPS由来血管内皮細胞でみられるインテグリン発現低下の病態的意義の解明

• 研究課題/領域番号: 17K16620
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 脳神経外科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 浜内 祝嗣 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (70794387)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: もやもや病 / iPS細胞 / 血管内皮細胞 / シェアストレス / インテグリン

研究成果の概要

実験誤差を減らす目的で行ったフィーダーフリー培養の検討で、iPS細胞からの分化誘導はBMP4、FGF2、VEGF、SB431542で刺激する方法を取った。しかし分化誘導効率が安定せず、FGF2、BMP4、VEGF、cAMPの刺激で分化誘導を行った。分化後の細胞を培養液灌流下で培養したが、灌流早期に剥離してしまい、実験を進行していくことが出来なくなった。
今回の現象はiPS分化誘導細胞として避けられない細胞脆弱性のためか、もしくはフィーダーフリー培養の影響なのかは現状不明である。今後は以前のマウス胎児由来線維芽細胞をフィーダー細胞としたiPS細胞培養法で再検討する必要があるものと考えている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回、フィーダーフリー培養によりiPS細胞からの分化誘導を試みたが、当初用いていた分化誘導の方法では血管内皮細胞の分化誘導効率が安定せず、試薬の変更・調整に時間を要してしまった。最終的にcAMPを使用することが有効であることが分かったが、そのプロトコールで得られた患者群、健常群の分化細胞とも灌流培養下で早期に剥離してしまい、本実験の結果が得られない状態で現在に至っている。今回の結果はiPS細胞を扱う上での難しさを明らかにした点では学術的意義があったが、本実験の結果が得られていない事より、もやもや病の病態解明という当初の目的は果たせておらず、社会的意義については乏しい内容となってしまった。