京大、ヒトiPS細胞から気道上皮細胞を効率よく分化 - 呼吸器疾患の解明に道

京都大学(京大)は12月25日、ヒトiPS細胞から気道上皮細胞を効率よく分化させる方法を確立したと発表した。

同成果は、京都大学 医学研究科 三嶋理晃 教授、京都大学 医学部附属病院 呼吸器内科 後藤慎平 特定助教、大学院生 小西聡史氏らと、大阪大学生命機能研究科/医学系研究科 月田早智子 教授らの研究グループによるもので、12月24日付けの米科学誌「Stem Cell Reports」オンライン版に掲載された。

肺の気管を覆う気道上皮細胞は粘液を分泌し繊毛の運動によって流れを作り出すことによって、異物や病原体を除去するのに重要な役割を果たしている。

今回の研究では、ヒトiPS細胞を段階的に分化させ、表面蛋白質「Carboxypeptidase M(CPM)」を用いて肺のもととなる細胞を単離し、サイトカインや化合物などを加えながらさまざまな条件で三次元培養を試みた。

この結果、繊毛上皮細胞、クラブ細胞、基底細胞、粘液産生細胞、神経内分泌細胞といったさまざまな気道上皮細胞の成分を含む嚢胞構造を作る方法が開発された。また、さまざまな発生のプロセスで分化に重要とされるNotchシグナルを抑制すると、気道繊毛上皮細胞や神経内分泌細胞が効率よく誘導されることがわかった。ヒトiPS細胞から作られた気道繊毛上皮細胞は、体の中と同じように規則正しく振動し粘液を動かす機能を持つことも確認されている。

今回の成果により、COPD、気管支喘息、気管支拡張症、嚢胞性線維症、原発性繊毛機能不全症などといった呼吸器疾患の解明や創薬の研究が大きく前進することが期待されると同研究グループは説明している。