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2021 年度 実施状況報告書

コレステロール生合成阻害によるヒトiPS細胞の腫瘍形成リスク除去技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K06661
研究機関近畿大学

研究代表者

岡村 大治  近畿大学, 農学部, 講師 (80393263)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードヒトiPS細胞 / コレステロール生合成阻害剤 / 細胞分裂 / ドーパミン作動性ニューロン / 細胞死
研究実績の概要

ヒトiPS細胞を用いた細胞治療を行う際、「残存する未分化細胞による腫瘍形成」が今なお大きな課題として残されている。最近我々はコレステロール生合成阻 害剤が、増殖過程にある未分化な多能性幹細胞のみならず、未成熟分化細胞のほぼ全てを死滅させることを見出した。より重要なことは増殖を止めた成熟分化細 胞(心筋細胞)の生存・機能には全く影響を与えなかった点にある。本研究提案はコレステロール生合成系の代謝に着目し、iPS細胞を用いた移植医療を行う上 でもっとも大きな課題である「腫瘍化の恐れのある未分化細胞を除去」ならびに「成熟分化細胞」を精製/純化するための基盤技術の確立を目指すものである。 2021年度はこれまでの心筋細胞の分化誘導時に加え、心筋以外のどのような組織・細胞で適用されるかを重点的に検証した。今回ターゲットとした組織は、移植を伴うiPS治療の臨床研究に既に承認が得られた組織・細胞(ドーパミン産生ニューロン・網膜・心筋・角膜など)の中から、ドーパミン作動性ニューロンである。ヒトiPS細胞からドーパミン作動性ニューロンを分化誘導する際、一定期間に限ってコレステロール生合成阻害剤を添加することにより、ある特定の細胞集団に細胞死が誘導されることが分かった。詳細に解析したところ、細胞分裂マーカーを有する細胞が特異的に除去されていることが判明した。コレステロール生合成阻害剤による細胞死誘導のメカニズムを探る上でも、増殖性細胞を特異的に細胞死に至らしめることを突き止めた成果はインパクトがあるものと考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度は計画通り、ドーパミン作動性ニューロンの分化誘導で示した当該コレステロール生合成阻害剤の増殖性細胞の除去効果を示すこ とに成功した。

今後の研究の推進方策

移植を伴うiPS治療の臨床研究に既に承認が得られた組織・細胞(ドーパミン産生ニューロン・網膜・心筋・角膜など)をターゲットとする。特に網膜・角膜・心筋などは「シート」として作成された 後に移植されることが想定されるため、ソーティングによる未分化・未成熟分化細胞の除去の必要がない本提案技術は極めて優位性が高いものと期待される。今後我々は心筋・ニューロン以外の組織での効果も検証し、さらにヒトiPS細胞を含む増殖性細胞がどのようなメカニズムでコレステロール生合成阻害剤の添加によって、死に至るを重点的に検証する計画である。

次年度使用額が生じた理由

現在コレステロール生合成阻害剤の効果によって、増殖性細胞の特異的な細胞死が誘導されていることが判明しているが、一方でニューロンの分化誘導系にも少なからず影響が出ており、まだ原因を特定出来ていない。令和4年度にこの問題点を十分に対処できる時間を設ける。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] UT Southwestern(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      UT Southwestern
  • [雑誌論文] Stepwise conversion methods between ground states pluripotency from naive to primed.2021

    • 著者名/発表者名
      Okamura D, Chikushi M, Chigi Y, Shiogai N, Jafar S, Wu J.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 574 ページ: 70-77

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.07.097

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Development of a universal serum-free medium for cancer cell lines by regulation of cholesterol metabolism.2021

    • 著者名/発表者名
      滝井詩乃, 岡村大治
    • 学会等名
      日本癌学会

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公開日: 2022-12-28  

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