肺胞オルガノイド移植による組織再生治療に向けた安全性評価システムの確立

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H05084
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 呼吸器内科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 後藤 慎平 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (50747219)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 肺 / ヒトiPS細胞 / 移植 / オルガノイド / 肺胞

研究成果の概要

ヒトiPS細胞やES細胞から肺胞上皮細胞を効率よく分化して、長期培養することも可能となった。1細胞レベルでの遺伝子発現解析から、肺胞を構成するII型肺胞上皮細胞だけでなく、I型肺胞上皮細胞への分化も証明し、それを制御できるシグナル経路を同定した。ヒトiPS細胞から分化誘導したII型肺胞上皮細胞は肺サーファクタントを貯留するラメラ体を持ち、刺激により分泌できた。ゲノム編集技術を積極的に活用することで、希少な遺伝性疾患の疾患モデルの確立にも役立った他、オルガノイドの状態で免疫不全マウスに経気管的に移植する方法を開発し、特に腫瘍性変化などの異常を伴うことなく、肺胞に定着させることにも成功した。

自由記述の分野

幹細胞生物学、呼吸器内科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒト由来肺胞上皮細胞は長年、研究利用の難しい細胞だったが、多能性幹細胞を用いることで、必要時に必要な数のヒト肺胞上皮細胞を分化誘導して研究利用が可能になった。さらに遺伝子改変も行えるようになったことで、疾患研究への波及効果も見出せるようになった。さらにヒトiPS細胞由来の肺胞上皮細胞をマウスに定着させることもでき、特に腫瘍性変化を伴うことはなかった。これらの成果により呼吸器における再生医療や創薬に向けてさらなる研究の発展を期待できるようになった。