高性能イミュノトキシンを用いた肺上皮幹細胞の選択的培養法の開発

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K08151
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 山口 美樹 札幌医科大学, 医学部, 助教 (10530454)
• 研究分担者: 佐久間 裕司 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (10364514) ; 内田 宏昭 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (20401250) ; 角 俊行 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (60772291) [辞退] ; 田中 悠祐 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (70792125) [辞退] ; 多田 周 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (00815441) [辞退] ; 高橋 素子 札幌医科大学, 医学部, 教授 (00303941) ; 藤谷 直樹 札幌医科大学, 医学部, 助教 (10374191)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 選択的培養 / 肺上皮幹細胞 / イミュノトキシン / 抗体

研究実績の概要

ディスパーゼならびにコラゲナーゼを用いて正常肺組織から肺細胞を取り出すことでヒト肺細胞（HuL細胞）を得ることができる。このHuL細胞中には肺胞上皮幹細胞、血管内皮細胞、間質系細胞および血液系細胞が多数含まれている。このため肺胞上皮幹細胞を特異的に培養するにはこれらの細胞を除いて培養する必要があった。しかしながら、BEGM培地を用いて2週間培養したところ血液系、線維芽細胞、血管内皮細胞などの間葉系細胞の殆どが死滅し、増幅した細胞は
TROP2+ITGA6+CD24lowの未熟な肺上皮細胞の集団と考えられた。更にこの細胞を1週間培養した後、マトリゲル上に播種することでスフェロイドを形成し肺胞上皮あるいは気管支上皮の性質を持つスフェロイドへ分化することが可能であった。以上の結果からBEGM培地で培養した細胞は肺上皮幹細胞に極めて近い細胞集団であり、第一段階の選択的培養は確立できた。しかしながら、この環境で培養を続けるとTROP2- /CD90+の間葉系細胞が出現し、肺上皮細胞の増殖が抑制された。私たちは抗体と混合するだけで簡便にADC様の抗体-DT3C結合体（イミュノトキシン）が作製できるツールを開発した。このイミュノトキシンを培養液に加えるだけで標的細胞を死滅できる一方で標的以外の細胞には全く影響を与えない。したがって、間葉系細胞のみを選択的に死滅させることが可能である。これまで樹立した抗体の中にこの培養系に使える抗体が存在してないことから、新たな抗体を樹立することにした。間葉系細胞を免疫原として抗体スクリーニングを行った結果、間葉系細胞に特異的なCD90が樹立出来た。このCD90とDT3Cでイムノトキシンを作製し肺上皮幹細胞の培養に加えることでCD90陽性の間葉系細胞の出現を抑えることが出来た。

研究成果

• [雑誌論文] Pericyte-myofibroblast transition in the human lung (2020)
  • 著者名/発表者名: Miki Yamaguchi, Sachie Hirai, Yusuke Tanaka, et al
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 528 ページ: 269-275
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.05.091
  • 査読あり / オープンアクセス