京都大学は7月22日、急性腎障害マウスにヒトiPS細胞から作製した腎臓の前駆細胞を移植することで、腎機能障害や腎組織障害が軽減することを発見したと発表した。同成果は京都大学iPS 細胞研究所(CiRA)の長船健二 教授グループとアステラス製薬によるもので、7月21日に「Stem Cells Translational Medicine」でオンライン公開された。同研究では、ヒトiPS細胞から「OSR1」と「SIX2」というタンパク質を指標に腎臓の前駆細胞を作製する方法を確立し、その細胞が腎臓の尿細管様の3次元の管構造を作る能力を持ち、腎臓の前駆細胞として十分に機能することを明らかにした。さらに、この方法で作製した腎臓の前駆細胞を、腎障害マウスの腎皮膜下に移植した結果、移植した細胞はマウスの腎臓に一部にはならなかったが、腎機能の検査値である血中尿素窒素値や血清クレアチニン値が、細胞を移植しなかったマウスとくらべて顕著に低下していることがわかった。また、腎臓の組織切片を観察したところ、尿細管の壊死や線維化など、腎臓が障害を受けた時に発生する現象もかなり小さく抑えられていた。この成果について同研究グループは「腎移植を必要とするような人工透析を受けている慢性腎不全の方の場合、腎臓の細胞がほとんど壊れているため、治療には腎臓そのものを作製して移植することが必要であり、今回の方法だけでは治療は困難です。しかし、急性腎障害を負った方の腎機能を回復し、腎障害の慢性化を防げる可能性を示しており、腎疾患にも細胞移植を使った治療が適応できることを示唆しました。」とコメント。今後は、今回の方法を活用した臨床応用の可能性を探りながら、慢性腎臓病や慢性腎不全の治療に向けた研究も進める予定だとしている。
2015年07月22日京都大学は7月17日、ヒトiPS細胞からヒト始原生殖細胞を効率よく誘導する方法の開発に成功したと発表した。同成果は同大学大学院医学研究科の斎藤通紀 教授(兼 京都大学物質-細胞統合システム拠点 主任研究者、京都大学iPS細胞研究所 研究員)、同研究科の佐々木恒太郎 特定研究員、横林しほり 特定助教らの研究グループによるもので、7月16日(現地時間)に米科学誌「Cell Stem Cell」のオンライン版に掲載された。ヒト始原生殖細胞は卵子や精子のもととなる細胞で、その発生機構はほとんど解明されていない。今回の研究では、遺伝情報を、細菌由来の遺伝子分解・切断酵素などを用いて改変するゲノム編集技術を用いて、ヒト始原生殖細胞で発現するとされている2つの遺伝子「BLIMP1」と「TFAP2C」が発現すると、緑色の蛍光を発するヒトiPS細胞を樹立。そのiPS細胞を用いることで、ヒト始原生殖細胞様細胞を効率よく誘導する培養条件を突き止めることに成功した。得られたヒト始原生殖細胞様細胞は、ヒトの始原生殖細胞と良く似た遺伝子発現パターンを示し、初期のヒト始原生殖細胞に似た状態であることが示唆されたという。また、あらかじめゲノム編集をiPS細胞に用いなくても、細胞を選別するために使われる細胞表面マーカーで生きた細胞を標識することで、ヒトiPS細胞から誘導したヒト始原生殖細胞様細胞を高い純度で単離できることも判明。これにより、原則的にはどのiPS細胞からもヒト始原生殖細胞様細胞を誘導・単離することができるようになった。今後、同研究成果をベースにヒト生殖細胞の発生機構の解明が進み、ヒト精子やヒト卵子の誘導が可能になれば、遺伝情報継承機構だけでなく不妊症や遺伝病の発症機序解明につながる可能性がある。
2015年07月17日京都大学は6月29日、生きたマウスの脳内の細胞内RNAを可視化することに成功したと発表した。同成果は同大学物質-細胞統合システム拠点(iCeM S)の王丹 特定拠点助教らの研究グループによるもので、6月19日(現地時間)に英科学誌「Nucleic Acids Research」で公開された。RNAは体内で働くタンパク質が、いつ、どこで、どれだけ必要かという情報を持つほか、細胞内の生体反応の制御を行う役割をもつ。そのため、生体内で目的遺伝子がどのように機能しているかを知るためには、このRNAが細胞内のどこでどのように局在しているのかを突き止めることが必要となる。RNAが集まり、局在するという現象は正常な細胞でも発生するが、一部の神経変性疾患において異常な集まりがあることが観察されており、この局在変化によって本来のRNAの機能を果たせず、神経細胞の健康状態が破たんしてしまうと考えられている。しかし、生きた組織内でその局在を見るのは困難だったため、RNAの集まりがどのように細胞内で制御され、異常がもたらされているかは明らかになっていなかった。今回の研究では、目的とするRNAの有無によって蛍光のオン・オフができる点灯型蛍光プローブ(DNAやRNAなどの核酸を元にしたオリゴ鎖)を脳内に打ち込み、電流を流して細胞内に導入することで、生きた組織内でのRNAの標識を可能とした。この標識方法を用いて、組織内のRNAの集まりが薬剤に対してどう応答するのか検証したところ、ディッシュ内で培養した細胞と、生きた組織内の細胞では反応に違いがあることを初めて定性的に示すことができた。同研究グループは「今後は、生きた個体の細胞内でのRNAの集まりが環境応答によってどのように出現・消失するのか、何がそれを制御するのか、正常な組織と疾患にかかった組織でどのように異なっているのかを明らかにすることで、生きた組織・個体での遺伝子発現のメカニズムおよび疾患をもたらすRNAの動きの解明に繋げていきたいと考えています。」とコメントしている。
2015年06月29日富士フイルムは6月18日、ツヤのある肌は肌内部の細胞構造の乱れが少ないことを確認したと発表した。今回の研究では、ヒトを若々しく見せる要素である「視覚的ハリ感」に注目。20~50代の女性被験者の肌内部の状態を解析し、肌がどのような構造になっていればツヤがあるように見えるのかを調査した。その結果、ツヤの目視評価が高い被験者ほど、肌内部における細胞構造の乱れが少ないことがわかった。また、肌表面について、マイクロスコープを用いて肌画像を取得し、皮溝の幅や肌の密度などキメ形態の定量解析を実施。従来から知られている通り、肌表面の凹凸形状であるキメが荒くなると肌のツヤが減少することを確認した。さらに、肌のツヤを再現できる独自開発の光学画像シミュレーションシステムを用いて、細胞構造の乱れの程度やキメ形態をそれぞれ変化させた複数の肌モデルを作成し、ツヤの状態を可視化したところ、微細な細胞構造の乱れを抑制することでしっかりとしたツヤになることを実証することができたという。同社は「今回の光学画像シミュレーションおよび解析結果により、肌表面だけでなく肌内部の細胞構造の乱れを整えることでツヤがある肌になり、『視覚的ハリ感』が向上することが示唆されました。今回の研究結果で導き出した条件を満たすことで肌のツヤを向上させ、視覚的ハリ感を生むスキンケア化粧品の開発に応用していきます。」とコメントしている。
2015年06月18日慶應義塾大学(慶大)は6月16日、北里大学との共同研究で、遺伝性パーキンソン病患者由来のiPS細胞を樹立し、分化誘導した神経細胞を用いてパーキンソン病患者の脳内における病態を解明したと発表した。同成果は慶大学医学部生理学教室の岡野栄之 教授、北里大学医療衛生学部再生医療・細胞デザイン研究施設細胞デザイン研究開発センターの太田悦朗 講師(慶應義塾大学医学部共同研究員)、小幡文弥 教授らの研究グループによるもので、6月8日(現地時間)に医学誌「Human Molecular Genetics」に掲載された。同研究グループは全患者の10%を占める遺伝性パーキンソン病患者の発症メカニズム解明を目的に、原因遺伝子LRRK2に変異を有する優性遺伝性パーキンソン病家系内の患者2名からiPS細胞を樹立し、これらのiPS細胞から神経細胞のもととなる神経幹細胞を作製後、分化誘導した神経細胞について機能解析を行った。LRRK2に変異を持つ患者は、全患者の90%を占める孤発性パーキンソン病と臨床症状や発症年齢、治療薬に対する反応など似た特徴を示すことがわかっている。解析の結果、iPS細胞から誘導した患者の神経細胞群では、健常者の神経細胞群に比べ、酸化ストレスに対する脆弱性があったほか、ドーパミンの放出異常あること、細胞内のAKT/GSK-3βシグナル伝達経路の異常によってリン酸化タウが増加することも明らかとなった。また、iPS細胞を樹立したうちの1名の患者の死後脳を調べたところ、GSK-3β活性化によるリン酸化タウの増加、そしてそれが脳内に沈着して引き起こされる神経原線維変化が確認された。同研究グループは「今後、この患者由来のiPS 細胞を用いることで遺伝性だけでなく孤発性も含めたパーキンソン病の病態解明や治療のための新薬開発が期待される」とコメントしている。
2015年06月17日細胞を活性化NPO日本免疫美容協会は2015年5月27日、「免疫美容セミナー」を東京・TKP市ヶ谷カンファレンスセンターにて開催した。同協会では自然治癒力を生かしてより健康的な肌を維持することを提唱しており、同セミナーでは今、注目されているランゲルハンス細胞の働きについて詳しく紹介し、ランゲルハンス細胞を活性化させることで肌トラブルを改善する方法についても講演が行われた。肌本来のチカラで同セミナーでは、肌は排泄器官であり、有効成分を肌に浸透させるというのは間違ったスキンケアであるとし、「肌本来のチカラでキレイになる」免疫美容の考え方について学ぶことができる。ランゲルハンス細胞は皮膚のセンサーの役割をしており、皮膚内部をチェックし、肌に侵入してくる外敵を見つけてくれることから、ランゲルハンス細胞が脳に肌トラブルの情報を届け、脳が指令を出すことで自己回復力が高まり、肌を元気に戻してくれる。また、ランゲルハンス細胞を活性化させるアミノ酸についても、その研究者である小山秀男氏本人が解説を行い、日本免疫美容協会は今後も「免疫美容セミナー」を全国で開催し、ランゲルハンス細胞と皮膚免疫についての啓発を行っていく予定である。次回は7月14日に横浜新都市ビル(そごう)にて開催されるということだ。(画像はプレスリリースより)【参考】・NPO日本免疫美容協会免疫美容セミナー・NPO日本免疫美容協会のプレスリリース(Value Press)
2015年06月15日SBIファーマとリプロセルは6月8日、iPS細胞由来の分化細胞を用いた再生医療を行う際に問題となる残留iPS細胞を、再生医療に適したALAというアミノ酸で選択的に除去する技術を開発したと発表した。iPS細胞から心筋、神経、肝臓などの細胞を作製する際、iPS細胞が変化せず残留し、生体に移植した時にがん化してしまう場合があった。そのため、再生医療に向けた品質管理の観点から、体細胞に変化した細胞群から残留iPS細胞のみを除去する技術の開発が必要とされていた。ALAは、がん組織ではプロトポルフィリンIXという物質へ変化し、蓄積するという特徴を持つ。プロトポルフィリンIXは特殊な波長の光を浴びると細胞を破壊する物質を生成することから、海外ではALAはがん治療薬として承認されている。今回開発された技術ではがん細胞とiPS細胞に共通する特徴に着目し、ALAを含んだ培養液中でiPS細胞から変化させた体細胞に特殊な条件で光照射することで、容易にiPS細胞を選択的に除去することに成功した。
2015年06月08日東京大学(東大)は5月28日、悪性度の極めて高い小細胞肺がんを移植したマウスに、がん細胞にのみ結合する抗体「90Y標識抗ROBO1抗体」を投与したところ、腫瘤が著明に縮小することを確認したと発表した。同成果は、東大医学部附属病院 放射線科/東大大学院 医学系研究科核医学分野 准教授の百瀬敏光氏、東大医学部附属病院 放射線科 特任助教/東大大学院 医学系研究科核医学分野 博士課程学生(当時)の藤原健太郎氏、東大先端科学技術研究センター 計量生物医学 教授の 浜窪隆雄氏、東大先端科学技術研究センター システム生物医学 特任教授の児玉龍彦氏らによるもの。詳細は「PLOS ONE」に掲載された。肺がんは、がんの中で最も罹患率・死亡率が高く、その内、成長が早く、転移しやすい小細胞肺がんが約15%を占めているが、身体の他の部位までがんが広がってしまっている段階の進展型小細胞肺がんは、悪性度が高く、有効や治療法が確立されていない。今回、研究グループは、放射性同位元素で標識した「がん細胞にのみ結合する抗体(90Y標識抗ROBO1抗体)」を開発し、実際に、小細胞肺がんを移植したマウスに投与したところ、がん細胞を殺傷し、腫瘤を縮小させる効果があることを確認したという。また、こうした抗体を投与して、がんに集積させることで、小細胞肺がんを移植したマウスの体内から放射線治療をする「放射免疫療法」が、進展型小細胞肺がんの根治や余命の改善に向けた治療法の確立につながることが期待できるとしており、今後は、同薬剤の治療効果と副作用に関する詳細な評価に加え、治療効果や副作用のさらなる改善を目指して、化学治療との併用治療や、別の治療用放射性同位元素の導入、抗体の小分子化などを検討していくとするほか、抗体の体内動態を可視化することで、SPECT/PETイメージング用診断薬の開発にもつなげたいとしている。
2015年06月01日メディネット5月26日、東京都品川区に保有する細胞培養加工施設(品川CPF)が、「再生医療等の安全性の確保等に関する法律」に基づき、特定細胞加工物製造許可を取得したと発表した。同施設は免疫細胞治療に係る細胞加工に加え、体細胞、幹細胞、iPS細胞などの多様な細胞加工の製造開発を受託することを視野に入れて設計されたもので、特定細胞加工物の製造受託、再生・細胞医療製品の開発から商業生産まで対応可能だという。なお、同社は今回の許可取得により、本格的に細胞加工の製造開発受託を開始するとしている。
2015年05月26日京都大学は5月22日、細胞内マイクロRNAを使って細胞を選別する人工RNA(RNAスイッチ)を用い、自動的に心筋細胞以外の細胞が取り除かれるシステムを開発したと発表した。同成果は同大学iPS 細胞研究所の三木健嗣 研究員、遠藤慧 研究員(現東京大学大学院新領域創成科学研究科)、齊藤博英 教授、吉田善紀 講師らによるもので米国科学誌「Cell Stem Cell」に掲載された。ES細胞やiPS細胞など幹細胞から高純度の心筋細胞を得るためには、細胞表面の抗原を識別して細胞を選別する必要がある。しかし、心筋細胞には特異的な抗体が無く、ゲノムに傷をつける可能性があるDNA導入などを使わないと高効率に純化することは困難だった。そこで研究グループは、マイクロRNAを検知することで細胞を識別する方法の開発に着手。心筋細胞に特徴的なマイクロRNAを同定し、そのマイクロRNAが存在しない時だけ蛍光タンパク質が光るRNAスイッチを作製した。また、この仕組を応用し、蛍光タンパク質の代わりに細胞死を誘導する遺伝子を導入し、心筋細胞のマイクロRNAを持たない細胞では細胞死が起きるシステムを構築した。これにより、機械で選別することなく、高純度に心筋細胞だけを培養することに成功した。同システムは上皮細胞や肝細胞、インスリン生産細胞などにも応用可能とのことで、従来では選別が難しかったさまざまな細胞が取得できるようになり、幹細胞分野における幅広い研究での活用が期待される。
2015年05月25日ニコンは5月7日、スイスのLonzaと日本における細胞受託生産に関する戦略的業務提携契約(Facility Support and License Agreement)を締結し、ニコンの100%出資で新会社を設立し、再生医療用細胞等の受託生産事業に参入すると発表した。同契約により、ニコンはLonzaの有する品質および生産システムを利用することが可能になるとともに、Lonzaから日本における受託生産設備構築などについてコンサルティングサービスの提供を受ける。ニコンの100%出資で設立する新会社の名称は「ニコン・セル・イノベーション」で、設立は2015年度上期、受託開始(一部稼働)は2015年度下期を予定している。新会社はマイクロスコープ・ソリューション事業部の傘下となる。ニコンは、2007年からインストルメンツ事業でiPS細胞をはじめとしたライブセル(生きた細胞)向けの細胞培養観察装置「BioStation CT」の製造販売を展開しているが、今回の事業参入により、日本の再生医療実用化の早期実現に貢献するとともに、自社の周辺領域への事業基盤の拡大を狙うとしている。さらに、将来のiPS細胞による再生医療市場の大きな飛躍に備え、高品質の細胞生産を最適化するために必要な機器および消耗品類の開発を行う構え。
2015年05月08日ニコンは5月7日、スイスLonzaと日本における細胞受託生産に関する戦略的業務提携契約を締結し、ニコン100%出資の新会社を設立し、再生医療用細胞などの受託生産事業に参入すると発表した。再生医療を取り巻く環境は、国内では薬事法改正法により早期実用化の期待が高まっているほか、欧米でも体性幹細胞を用いた再生医療への早期応用が見込まれる状況となっており、同社では、そうした環境を踏まえ、日本国内において高品質の再生医療向け細胞の受託生産ができる体制を構築することを決定したという。具体的には、再生医療向け細胞生産大手であるLonzaの有する体性幹細胞などの細胞生産ノウハウを習得し、将来のiPS細胞の再生医療の実用化に向けた取り組みを加速していく方針。同社では、2007年よりiPS細胞などのライブセル(生きた細胞)向け細胞培養観察装置「BioStation CT」の製造・販売を行ってきたが、将来のiPS細胞の再生医療の実用化には、製造工程における品質・安全評価の基準作りや運用方法の確立が必要となるほか、目的とする細胞への分化誘導の方法や大量細胞培養の必要性を考慮した、スケールアップのノウハウなどが求められていた。同社では、今回を機にコア技術である光学技術および画像解析技術を活用し、それらの課題に取り組むことで、再生医療用細胞などの受託生産事業の拡大を目指すとするほか、周辺領域への事業基盤の拡大も目指すとしている。なお、新設子会社の概要は以下のとおり。会社名:株式会社ニコン・セル・イノベーション所在地:検討中(京浜地区を予定)設立時期:2015年度 上期受託開始(一部稼働):2015年度 下期工場竣工:2017年度 上期出資:20億円(資本金 10億円、資本準備金10億円)
2015年05月08日近畿大学(近大)は5月7日、ES/iPS細胞など従来型の多能性幹細胞とは大きく性質が異なる、新規の多能性幹細胞である領域選択型エピ幹細胞の樹立に成功したと発表した。同成果は近畿大学農学部バイオサイエンス学科の岡村大治 講師らのグループによるもので、5月6日付(現地時間)の英科学誌「Nature」に掲載される。研究グループは今回、「(1)タンパク質FGF2、(2)小分子化合物Wntinhibitor、(3)無血清」という培養条件を満たすことで、着床前後のマウス胚から、領域選択型エピ幹細胞を樹立することに成功した。この条件下で培養したヒトES/iPS細胞を着床後のマウス胚の後極側(将来の下半身側)に移植すると、神経や筋肉の前駆細胞などに分化した。また、後極側に細胞塊を移植した時のみ定着・増殖・拡散・分化をするという、従来型の多能性幹細胞には見られない「領域選択性」を持つことが明らかになった。今回の研究成果は、ヒト多能性幹細胞から異種間キメラ胚が作製可能であること示すもので、ヒトの臓器をブタなどの動物に作らせる技術へ発展する可能性がある。また、ヒトの着床後の初期発生の理解につながり、流産を防ぐための治療法の開発にもつながることが期待される。
2015年05月07日私たちが1日=24時間で生活しているのは、何となくでも、感覚的にでもありません。体内に概日リズムを刻むペースメーカー細胞があり、そこが毎日リズムを刻んでいるからなのです。最近、その細胞の実態が明らかになったとのことです。ペースメーカー細胞を特定!私たちの脳には1日のリズムを刻む、いわゆる体内時計のペースメーカーとして機能する神経細胞があります。この存在は知られていたものの、最近までどの細胞がその役割を担っているのかは不明だったそうです。しかし、2015年3月にテキサス大学サウスウェスタン医学センターとの共同研究でその細胞をついに特定したと筑波大学が発表しました。その名前は「ニューロメジンS産生細胞群」。マウスの実験によって発見されたとのことです。まだ未知の部分も……研究チームは、概日リズムを刻む視交叉上核の神経細胞のうち、約4割を占める細胞に注目しました。それがニューロメジンSという神経ペプチドをつくる働きをしている細胞。この細胞の時計遺伝子の働きを操作によって乱すと、行動リズムが乱れることからペースメーカー細胞である、と結論づけたそうです。ただ、全貌が解明されたわけではなく、体内時計に関わる未知の神経伝達物質もあるのだとか。一般人の私には、とても難しい話ですが、とにかくまた一歩、私達の脳の謎が解明に近づいたということですね。睡眠障害の治療にも役立つ可能性私たちが気になるのは、それがわかったところで具体的に何がどうなるの?というところ。調べてみたところ、今回の研究によって睡眠障害の治療にも役立つ可能性があるそうです。ペースメーカー細胞は「睡眠と覚醒のリズム」を調整する役割を担っているので、今後、ますますメカニズムが解明されれば、睡眠障害で苦しむ人に朗報をもたらすかもしれませんね。これからも新たな事実が解明されることを期待しましょう! またわかったことがあれば、ここで取り上げてご紹介したいと思います!Photo by Derek D
2015年05月07日科学の進歩は病気で苦しむ人にとっては本当にうれしく、ありがたいことに違いありません。今回は、最新の研究によって明らかになったグリア細胞の働きに注目します。この新事実によって私たちはどのような恩恵を受けることができるのでしょうか?睡眠障害とグリア細胞の関係私たちの脳の中には「グリア細胞」と呼ばれる細胞が存在します。これは脳内の神経細胞以外の細胞のことで、脳の免疫の修復などさまざまな働きをしています。文部科学省脳科学研究戦略推進プログラムの一環として行われたマウスを使った研究によって、このグリア細胞の機能不全が睡眠障害やうつ病にみられる異常行動を引き起こす、ということが判明したそうです。一体どのようなことなのか、研究内容をかみくだきながら少し詳しくみていきたいと思います。マウス実験で判明したこと人間の脳は、主に神経細胞とグリア細胞の2つで構成されていると言われています。数としては、グリア細胞のほうが多いそうですが、この細胞が精神疾患や神経疾患に対してどのような役割を担っているのかについてはわからないことがたくさんあったそうです。そこでグリア細胞を人為的に欠損させたマウスを用いて実験したところ、正常なマウスに比べてうつ病患者に多くみられる入眠からレム睡眠までの時間短縮やレム睡眠時間の延長などが現れたそうです。このことから、グリア細胞の機能不全が睡眠障害やうつ病の症状に似た異常行動を引き起こす可能性を示唆しているとの結論に至ったそうです。新たな抗うつ薬の開発に期待グリア細胞の働きが明らかになったことで今後は、現在の薬よりも副作用の少ない抗うつ薬の開発が期待されています。抗うつ薬の副作用で現在苦しんでいる人には、近い将来、うれしいニュースが届くかもしれませんね!この研究結果は昨年末、アメリカの科学誌 Journal of Neuroscience(ジャーナル・オブ・ニューロサイエンス)のオンライン版で発表されたそうです。今後、ますます睡眠の研究は進んでいくことは間違いないでしょう。不眠や睡眠障害で苦しむ人達を少しでも助けられるような研究結果が発表されることを楽しみに待ちたいですね。Photo by David Compton
2015年05月06日熊本大学は4月30日、乳がん細胞がホルモン療法に対し耐性化する仕組みを明らかにしたと発表した。同成果は熊本大学発生医学研究所細胞医学分野の斉藤典子 准教授、中尾光善 教授らと、同大学院生命科学研究部乳腺・内分泌外科学分野の冨田さおり 医師、岩瀬弘敬 教授、九州大学医学研究院の大川恭行 准教授らの共同研究によるもの。4月29日付(現地時間)の英科学誌「Nature」に掲載された。乳がん治療では、エストロゲンという女性ホルモンとその受容体の働きを阻害する薬剤が使用される。しかし、この治療を長期にわたり受けていると、がん細胞が薬剤に耐性をもって再発する可能性がある。再発したがんは周りの組織に広がっていったり、リンパ節に転移するなど難治性となってしまう。研究グループはエストロゲン受容体を作る遺伝子で、活性化すると乳がん細胞の中でエストロゲン受容体が過剰に働くようになることで知られるESR1に注目し、ホルモン療法が効きにくい状態におけるESR1遺伝子の変化を調査した。その結果、難治性の乳がん細胞ではエストロゲン受容体およびESR1メッセンジャーRNA の量が数倍に増加していた。また、核内のESR1遺伝子の近くに非コードRNAの大きな塊ができていることも判明。エストロゲン受容体をもつ乳がん細胞では、ESR1遺伝子の近くに多量の非コードRNAが蓄積していると考えられた。この非コードRNAを調べたところ、難治性細胞においてESR1遺伝子の働きを高く維持していることがわかった。これらの研究結果から、エストロゲン受容体をもつ乳がん細胞は、ホルモン療法によってエストロゲンを長期に枯渇すると、ゲノム中のESR1遺伝子とその周囲の部分から非コードRNAが誘導されて、エストロゲン受容体を多量につくるように変わることで、ホルモン療法に対して耐性化すると結論づけられた。なお、研究グループはポリフェノールの一種であるレスべラトロールが、その非コードRNAとESR1遺伝子の高発現を阻害し、乳がん細胞の増殖を抑制することを突き止めており、今後新しい乳がん治療の開発につながることが期待される。
2015年04月30日名古屋大学は4月24日、シロイヌナズナとう植物を用いた実験で、細胞死をもたらす新しい細胞融合現象を発見したと発表した。同成果は丸山大輔 YLC特任助教と東山哲也 教授らのグループによるもので、4月23日付(現地時間)の科学誌「Cell」のオンライン版に掲載された。花粉には精細胞を胚のうへと届けるための花粉管という細胞を持つ。花粉管は長い管状で、先端内部に2個の精細胞をもっている。花粉が雌しべに受粉すると、この花粉管が伸びて雌しべ内部へ入っていき、種の元になる胚珠と精細胞を届ける。この時に、卵細胞の隣に2つある助細胞が花粉管を正確に胚珠に導くための誘引物質を放出する。花粉管が胚珠にたどり着くと、片方の助細胞の破壊と引き換えに内部の2つの精細胞を放出する。このうち1つは卵細胞と受精し幼植物となる「胚」をつくり、片方は中央細胞と受精して胚への影響を供給する「胚乳」という細胞をつくる(重複受精)。この2つの受精の後で、生き残った方の助細胞は素早く不活性化され、花粉管の誘引停止が起こるが、その仕組について詳しいことはわかっていなかった。今回の研究では、受精後に残った方の助細胞の不活性化について調べるために、シロイヌナズナという植物を用いて、ミトコンドリアを緑色蛍光タンパク質(GFP)でラベルした助細胞の経時観察を行った。その結果、助細胞のミトコンドリアが隣に位置する胚乳へ移動することが判明した。電子顕微鏡で助細胞と胚乳を隔てる部分を調べると、受精前には無かった穴が発見され、受精後に助細胞と胚乳が融合し、助細胞の内容物が胚乳へと流れ出ていることがわかった。また、助細胞が作り出していた花粉管の誘引物質をGFPでラベルして観察したところ、誘引物質も胚乳へ移動しており、助細胞での濃度が急激に低下していた。したがって、細胞融合によって誘引物質の供給が途絶えることによって、2本目以降の花粉管が目標を定められない状態となっていることがわかった。さらに、助細胞の核を観察した結果、胚乳核の分裂に合わせて分裂しようとするものの、最終的に分裂できず変性することも判明した。これらにより、助細胞の不活性化は、細胞融合による誘引物質などの希釈と核の崩壊という二段階の仕組みで発生していると結論づけられた。植物の細胞は堅い細胞壁に覆われているため、卵細胞と中央細胞の受精以外で植物細胞同士が融合するとはこれまで考えられていなかった。また、成長過程での細胞死は、死ぬべき細胞自身が自殺プログラムを実行していると考えられていた。今回の現象は細胞融合によって融合相手が不活性化するという新しい細胞融合があることを示したもので、同研究グループは「教科書を書き換えるほどの成果といえる」としている。
2015年04月24日京都大学iPS細胞研究所(CiRA)と武田薬品工業(武田薬品)は4月17日、心不全、糖尿病、神経疾患などにおけるiPS細胞技術の臨床応用に向けた共同研究契約を締結したと発表した。「T-CiRA(Takeda-CiRA Joint Program for iPS Cell Applications)」と名付けられた同提携のもと、iPS細胞技術を用いた創薬研究や細胞治療に関する研究プロジェクトが実施されることになるという。京都大学の山中伸弥 教授が研究全体を指揮し、武田薬品は10年間で200億円の資金および研究運営に関する助言を提供するほか、神奈川県・藤沢市の湘南研究所内の研究設備を提供する。研究人員は全体で100名程度を予定しており、CiRAと武田薬品から50名程度が参加する。当初の研究分野として可能性の高いものには心不全、糖尿病、精神神経疾患、がん免疫療法などが挙げられており、共同研究の進展と共に新たなプロジェクトを追加していく。同研究が軌道に乗った段階では、10件前後のプロジェクトが同時進行することになるという。
2015年04月17日産業技術総合研究所(産総研)と和光純薬工業は4月10日、移植用細胞から腫瘍の原因となるiPS細胞やヒトES細胞を除く技術を開発したと発表した。同成果は産総研創薬基盤研究部門の舘野浩章 主任研究員、平林淳 首席研究員、幹細胞工学研究グループの小沼泰子 主任研究員、伊藤弓弦 研究グループ長と、和光純薬工業試薬化成品事業部 開発第一本部 ライフサイエンス研究所の共同研究によるもので、4月9日(現地時間)の米科学誌「Stem Cell Reports」オンライン版に掲載された。ヒトiPS/ES細胞はあらゆる細胞に分化能力を持つ。しかし、全てのヒトiPS/ES細胞を目的の細胞に分化させることは難しく、一定数の未分化な状態のものが残ってしまう場合があり、移植後に腫瘍を形成してしまう可能性がある。そのため、移植用細胞からそうした細胞を取り除く必要があるが、従来の方法では1つ1つの細胞に解離してから特殊な装置を用いるため、細胞シートへの適用ができない、処理速度が遅い、移植用細胞の生存に悪影響を与える可能性があるなどの課題があった。今回の研究では、rBC2LCNというタンパク質がヒトiPS/ES細胞に結合した後に、細胞内に取り込まれるという現象を発見。そこで、細胞内に取り込まれるとタンパク質合成を阻害し細胞死を引き起こす毒素をrBC2LCNに融合させた組換えタンパク質を開発した。この組換えタンパク質を細胞培養液に添加すると、分化した体細胞の増殖や生存には影響を与えずに、未分化なヒトiPS/ES細胞を選択的に除去することができた。この組換えタンパク質は細胞をあらかじめ分離するといった前処理も必要なく、細胞培養液に添加するだけで選択的にヒトiPS/ES細胞を除去できるため、大量の細胞や細胞シートなどへの適用も可能だという。同技術は1年以内の実用化が予定されており、再生医療に用いるヒトiPS細胞由来の心筋細胞などの細胞製造への適用性を検証することで、再生医療の安全性向上につながることが期待される。
2015年04月10日細胞から美しくなれる旅春の行楽シーズンが到来した。旅行の計画を立てるのなら、健康に美しくなれる滞在プランを選択してみてはいかがだろうか。4月6日、TBソアラメディカルは、ハウステンボスにおいて、細胞から美しくなれる“5ステイプラン”を同日より新発売したと発表した。ハウステンボスでは2015年より「健康の王国」がスタートし、ストレスの解消をはじめ、体質改善やメンタルヘルスケアなどに力を入れた“新しい旅”を提案している。空・風・火・水・地をコンセプト同プランでは五元素の空・風・火・水・地をコンセプトに、悩み別にプランを用意した。「空プラン」(断食・リセット)、「火プラン」(冷え取り・毒出し)をチョイスすれば、体調や体質の改善が期待できる。また、美容効果をねらうのなら「風プラン」(ヘルシーエイジング・美肌)、「水プラン」(代謝アップ)もいいだろう。心身ともにリフレッシュをしたいのなら「地プラン」(睡眠爽快・セルフケア)がおすすめだ。全プランで人気の免疫温熱浴全てのプランでスターター施術として、人気の免疫温熱浴を導入しているのも嬉しいポイントだ。現代女性の冷えた体を、芯から温めてくれる。人気スポットのハウステンボスで楽しみながら、健康的に美しくなる。女性には必見の旅行プランといえそうだ。(画像はプレスリリースより)【参考】・TBソアラメディカル プレスリリース
2015年04月08日国立がん研究センターは4月2日、乳がんの脳転移にがん細胞から分泌される微小な小胞エクソームが関わっていると発表した。同成果は分子細胞治療研究分野の富永直臣 研修生、落合孝広 分野長の研究グループによるもので、4月1日付けの米科学誌「Nature Communications」電子版に掲載された。乳がんは比較的予後の良いがんとして知られる一方、治療後、長期間を経て脳転移が認められることがある。脳への転移は予後に大きな影響を及ぼしQOLを著しく低下させるが、そのメカニズムについてはわかっていなかった。同研究では、がん細胞が分泌する直径約100nmの顆粒(エクソーム)が、脳血管で物質透過を制限しているBBBという生体バリア構造を破壊していることを突き止めた。エクソームに含まれるmiR-181cというマイクロRNAがBBBの構造を変化させた結果、バリア機能が失われ、がん細胞が容易にBBBを通過し、脳転移を引き起こしていると考えられるという。がんの脳転移メカニズムを明らかにした今回の成果は今後、早期発見および新規治療法の開発への応用が期待される。
2015年04月02日富士フイルムは3月30日、iPS細胞の開発・製造を手がける米Cellular Dynamics International(CDI)を約3億700万ドル(約360億円)で買収すると発表した。今回、CDIを買収したことでiPS細胞を使った創薬支援分野に参入することになる。CDIは2004年に設立され、2013年7月にNASDAQに上場したバイオベンチャー企業で、良質なiPS細胞を大量に安定生産する技術に強みを持ち、大手製薬企業や先端研究機関と供給契約を締結している。現在は創薬支援や細胞治療、幹細胞バンク向けのiPS細胞の開発・製造を行っており、創薬支援向けに、心筋や神経など12種類のiPS細胞を安定的に供給している。富士フイルムは、写真フィルムの研究開発・製造で培ってきたノウハウを活用して、細胞増殖のための「足場」として生体適合性に優れ、さまざまな形状に加工できるリコンビナントペプチドを開発したほか、2014年12月には日本で再生医療製品を提供しているジャパン・ティッシュ・エンジニアリング(J-TEC)を連結子会社化するなど、再生医療分野への取り組みを強化してきた。今後、CDIのiPS細胞関連技術・ノウハウと富士フイルムの高機能素材技術・エンジニアリング技術やJ-TECの品質マネージメントシステムとのシナジーを発揮させ、再生医療製品の開発加速、再生医療の事業領域の拡大を図るとともに、再生医療の産業化に貢献していくことを目指すとしている。
2015年03月30日富士フイルムは3月19日、再生医療に向けた細胞培養・移植に必要な足場素材「リコンビナントペプチド(RCP)」のマイクロサイズのペタロイド状微細片(petaloid μ-piece)を開発したと発表した。これを細胞と組み合わせて、モザイク状の三次元細胞構造体「CellSaic」を作りマウスに移植すると、細胞だけを移植した場合に比べて、生存効率が大幅に向上するという。生体に移植した細胞を機能させるには、移植した細胞や組織を効果的に生体内に生着させることと、移植した組織や細胞において栄養・酸素の供給や老廃物排泄を可能にすることが重要となる。細胞を生着させるためには細胞の足場となる素材使うこと、栄養・酸素の供給や老廃物の排泄を可能にするためにはその通り道となる血管を早く導入する方法が有効とされている。しかし、細胞塊が大きくなると中心まで栄養や酸素が供給されず、老廃物の排泄も困難になるため血管導入までに細胞が死滅してしまうという課題がある。富士フイルムが開発した「RCP」のペタロイド状微細片を用いて作製した「セルザイク」では、細胞の足場が確保されるとともに、内部に空間が形成され、その空間を通じて栄養・酸素の供給、老廃物の排泄が可能となり、生体からの血管系の通り道が形成される。マウスで行った実験では細胞のみ移植した場合と比べて生存率が約2倍に向上した。また、1型糖尿病モデルマウスを用いた実験も行った。1型糖尿病など、血液中のブドウ糖を調節する役割を持つ膵島の機能不全によって血糖値の制御が困難な場合には、ドナーから膵島を移植するという治療方法が存在する。その際、間葉系幹細胞(MSC)と共に移植することで治療効果が上がることが報告されている。同実験では、hMSCと「RCP」のペタロイド状微細片を組み合わせた「セルザイク」を膵島と共に1型糖尿病モデルマウスに移植したところ、正常レベルまで血糖値を下げることができた。これは、移植したhMSCが生体内で多く生存しているため、膵島移植の効果が高まったことによるものだと考えられるという。「RCP」のペタロイド状微細片を組み合わせた「セルザイク」は今後、細胞移植や細胞再生、臓器再生などさまざまな再生医療への活用が期待される。
2015年03月20日日本科学未来館(未来館)は3月20日から、5階常設展の生命エリアで新展示「細胞たち研究開発中」を公開する。同展示ではiPS細胞をはじめ、現在"研究開発中"の細胞研究について知ることができる。エリアはシアター部分と展示部分に分かれており、5つあるシアターでiPS細胞について約8分間の映像を見たあと、展示エリアに進むことになる。シアターの映像は、iPS細胞による治療などが現実になった近未来が舞台となっており、難病や怪我などを抱えた患者や相談者の人生ドラマを通じてiPS細胞とどう向き合っていくべきか「自分ごと」として実感できる内容となっている。展示エリアでは、体性幹細胞、ES細胞、iPS細胞という3種類の本物の幹細胞、受精の瞬間から6日間をとらえたヒト受精卵の映像、胎児が成長し誕生するまでの様子の3D画像などを見ることができる。また、情報を「知る」だけでなく実物大のヒト胎児模型や体の動きに合わせタンパク質の動きがわかるインタラクティブ展示など、細胞研究を「体験」できるように工夫した展示も用意された。同館ではこのほか、生命科学をはじめとする先端研究分野における社会的・倫理的な課題についてアンケート方式で回答し意見を発信する「オピニオン・バンク」も新設。科学技術に関する最新ニュースとリアルタイムの回答結果を得られる大型ディスプレイもあり、来場者に科学について自分なりに考えるきっかけを提供する。また、4月からは本物のiPS細胞を実験で扱う「iPS細胞から考える再生医療」がクラブMiraikan会員限定でスタートする。小学4年生以上を対象とし細胞の観察などを行う基礎編(所要時間2.5時間)、中学1年生以上を対象としiPS細胞をさまざまな細胞へと変化させる発展編(2週間にわたって実施:1回目は終日、2回目は2.5時間)という2コース設定された。募集人数は基礎編が各回16名、発展編が各回8名。月1回程度、2コースを月替りで交互に開催する。参加にはホームページから事前申し込みが必要で、その後抽選となる。
2015年03月19日ミトコンドリア・パワー株式会社chaseは、機能水「ミトコンドリア・パワー」の公式サイトをオープン。「ミトコンドリア・パワー」は細胞レベルから美容・健康に挑戦する機能水だ。株式会社chaseは医学的にも学術的にも根拠のあるヘルスケア商品を取り扱う会社。「ミトコンドリア・パワー」も多くの医療機関や整骨医院、スポーツジムなどから支持を得ており、トップモデルやトップアスリートの愛飲者も多い。この度、「一般の方々にも広くにご飲用頂くため」に公式サイトをオープンする。ミトコンドリアとは人間のからだのエネルギーは、約90%がミトコンドリアで生産されている。つまり、ミトコンドリアは人間の健康・美容・活力に多大な関わりがあるのだ。「ミトコンドリア・パワー」は、ミトコンドリアを活性化する機能性飲料水。ミトコンドリアが入っているわけではない。「ミトコンドリア・パワー」がミトコンドリアの活動を助けることにより、健康や美容への近道となる。約1ヶ月で株式会社chaseは1日500ml~1,000mlの飲料を推奨。約1ヶ月で体調の変化を感じるのが一般的とのこと。価格は1,000mlを12本セットで7,800円(税込)だ。(画像はプレスリリースより)【参考】・細胞レベルから美容・健康に挑戦する機能水「ミトコンドリア・パワー」公式サイトオープン
2015年03月14日理化学研究所(理研)は3月11日、iPS細胞とES細胞の違いを決める分子を特定したと発表した。同成果は理研ライフサイエンス技術基盤研究センタートランスクリプトーム研究チームのピエロ・カルニンチ チームリーダー、同 アレクサンダー・フォート 客員研究員と、理研統合生命医科学研究センター免疫器官形成研究グループの古関明彦 グループディレクターらの研究グループによるもの。2月12日付け(現地時間)の米科学誌「Cell Cycle」に掲載された。体細胞に由来するiPS細胞と受精卵に由来するES細胞は、幹細胞としての多くの共通した性質をもつ。これまで、両者では遺伝子発現が異なると報告がある一方、特定のiPS細胞はES細胞とほぼ区別がつかないという報告もある。同研究グループは、2014年に、iPS細胞とES細胞の核内にはこれまで知られていなかった数千種類のRNAが発現していることを独自技術によって明らかにしていた。また、その多くがレトロトランスポゾンという遺伝子因子に由来するノンコーディングRNA(ncRNA)であることを突き止めた。ncRNAは、メッセンジャーRNAと異なり、タンパク質の設計図として用いられないRNAのため、これまでの解析では詳しく調べられていなかった。今回の研究では、マウス由来のES細胞とiPS細胞を用い、ncRNAを含めた全転写産物の網羅的な発現比較を行った。その結果、ES細胞の核内で発現するncRNAの多くが、iPS細胞では十分に発現していないことが判明。これらのncRNAの中には、多能性に関わる遺伝子の発現を促進する遺伝子制御部位や、レトロトランスポゾン由来のRNA配列が含まれており、既存のiPS細胞作製方では、ES細胞で機能している多くの遺伝子制御部位の活性が十分に起きていないことが示唆された。今回の結果は、今後、臨床に用いるiPS細胞を適切に評価する方法の開発や作製技術の改良に役立つと期待される。
2015年03月11日リプロセルは3月9日、国立がん研究センター(国がん)とヒト正常上皮細胞とがん細胞の培養試薬に関する共同研究契約を締結したと発表した。同研究では、これまで樹立や培養が困難だった各種がん細胞および正常上皮細胞を安定的かつ高効率に培養することが期待される。同社は「上皮細胞向けの培養試薬は身体のさまざまな部位に存在する、あらゆる上皮細胞を対象としております。また、がん細胞向けの試薬も、がん研究の障害であった培養の困難を克服する画期的なものであります」とコメント。次世代シーケンサーを用いた臨床検査事業におけるがん診断サービスへの取り組みに着手しているとした。
2015年03月11日金沢大学は3月5日、アルギニンバソプレシン(AVP)という神経ペプチドを産生する神経細胞が体内時計の機能に重要な役割を果たし、概日リズムの周期や活動時間の長さを決定すると発表した。同成果は金沢大学医薬保健研究域医学系の三枝理博 准教授、同 櫻井武 教授と北海道大学、理化学研究所の研究グループによるもので、3月4日の米科学誌「Neuron」のオンライン版に掲載された。ヒトを含む哺乳動物のさまざまな身体機能は約24時間周期リズム(概日リズム)を刻んでおり、視床下部の一部である視交叉上核に存在する体内時計により制御されている。同研究グループは、視交叉上核を構成する約2万個の神経細胞の中から、最も多いとされる(約40%)AVPを生み出す神経細胞に目を付け、AVPだけで細胞時計を破壊した変異マウスを作成し、実験を行った。その結果、常に光を遮断した環境でマウスを飼育し、ケージ内を自発的に動き回る行動の概日リズムを解析すると、正常なマウスは24時間弱の周期を示すのに対し、変異マウスは周期が約1時間長くなっていた。1日の活動時間と休息時間を比べると、変異マウスは正常マウスに比べて活動時間が約5時間長くなった。また、明暗サイクルを8時間早めて時差を起こすと、変異マウスは正常マウスに比べ約5日早く新たな環境に対し行動リズムが順応し、体内時計の機能が弱まっていると考えられた。この変異マウスの視交叉上核を調べると、神経細胞間コミュニケーションに重要な遺伝子の中で、AVP産生神経細胞が激減していたほか、各AVP産生神経細胞が刻む概日リズムが弱く不安定で、周期が長くなっていた。これらの結果から、AVP産生神経細胞の細胞時計がきちんと機能することで、神経細胞間コミュニケーションに重要な分子が作られネットワーク機能が高まり概日リズムが安定し、適切な周期および活動時間帯で行動するように調節されることが確認された。これまでAVP産生神経細胞は体内時計のリズムに関与していないと考えられていたが、今回それを覆す結果が得られたことで、同細胞を新しくターゲットとした体内時計を調節する技術の開発につながる可能性が期待される。
2015年03月09日京都大学は2月27日、ヒトiPS細胞から軟骨細胞を誘導し、硝子軟骨の組織を作製したと発表した。同成果はiPS細胞研究所(CiRA)の妻木範行 教授、同 山下晃弘 研究員らの研究グループによるもので、2月26日付け(現地時間)の米科学誌「Stem Cell Reports」に掲載された。関節軟骨は骨の端を覆い、腕や膝を曲げた時などにかかる衝撃を吸収している。正常な関節軟骨は硝子軟骨と呼ばれ、加齢に伴いすり減ったり、事故などの怪我により損傷受けるとより機能的に劣る繊維軟骨に変わってしまう。一度軟骨が繊維化すると、元に戻ることはなく、関節をスムーズに動かすことが難しくなり、痛みや炎症が起こることがある。現在、自分の軟骨細胞を移植する方法が有効とされているが、高品質で十分な量の軟骨細胞を用意することは難しい。また、採取した細胞をシャーレ上で増殖させると、繊維芽細胞様に変質し、それを移植すると修復時に繊維軟骨ができてしまうという課題があった。同研究では、ヒトiPS細胞から軟骨細胞を作製するための培養条件を検討した上で、足場材を使わずに細胞自身が作るマトリックス(細胞と細胞の間を埋めるように存在するタンパク質)からできた硝子軟骨組織を作製することに成功した。足場剤とは、細胞を培養する際に、細胞外マトリックスを模す目的で使用されるゲルや多孔体などのこと。これを用いて軟骨組織を培養した場合、残存する足場材が炎症を起こしてしまうなどの問題がある。また、免疫不全マウスやラットを用いた実験では、軟骨細胞を移植しても腫瘍形成は見られず硝子軟骨が形成されたほか、関節軟骨を損傷させたラットやミニブタの患部に移植したところ、生着して損傷部を支えるなど、動物実験において安全性および生体軟骨と融合することが確認された。同研究グループは今後、ヒトへの臨床応用を目ざして有効性や安全性の確認など、さらにデータを積み重ねる予定だ。
2015年02月27日理化学研究所(理研)は2月19日、ヒトES細胞から毛様体縁を含む立体網膜を作製することに成功したと発表した。同成果は理研多細胞システム形成研究センター器官発生研究チームの桑原篤 客員研究員、立体組織形成研究ユニットの永樂元次 ユニットリーダーらと、住友化学生物環境科学研究所の共同研究グループによるもの。2月19日付けの英科学誌「Nature Communications」に掲載された。同研究グループはこれまで、「SFEBq法」という分化誘導法を開発し、マウスES細胞やヒトES細胞から立体網膜を作製していた。今回の研究では、「SFEBq法」を改良し、胎児型網膜に似た毛様体縁を含む立体網膜の作製に成功した。毛様体縁は、胎児の網膜の端に存在する領域。魚類や鳥類などで幹細胞を維持する働きをしていることが報告されていたが、ヒトではその役割がほとんど分かっていなかった。そこで、作製した立体網膜を解析したところ、ヒト毛様体縁には幹細胞が存在し、この幹細胞が増殖することで試験管内で網膜を成長させることが判明した。今回開発された新しい分化誘導技術は、立体網膜を効率よく安定的に生産できため、同研究グループは同技術を用いて生産した立体網膜を、網膜色素変性を対象とした再生医療に応用するための研究を進めていくとしている。
2015年02月20日