ヒトES細胞由来網膜の移植後機能を確認-重度免疫不全末期網膜変性マウスを作製し移植後光反応を検証-

2018年03月02日  大日本住友製薬 株式会社 

2018 年 3 月 2 日
理化学研究所
実験動物中央研究所
大日本住友製薬
日本医療研究開発機構

ヒト ES 細胞由来網膜の移植後機能を確認
-重度免疫不全末期網膜変性マウスを作製し移植後光反応を検証-


要旨

理化学研究所(理研)多細胞システム形成研究センター網膜再生医療開発プロジェクトの万代道子副プロジェクトリーダー、実験動物中央研究所(実中研)動物資源基盤技術センターの高橋利一センター長、大日本住友製薬再生・細胞医薬神戸センターの岸野晶祥センター長らの共同研究グループ※は、ヒト ES 細胞(胚性幹細胞)[1]由来の網膜組織を重度免疫不全マウス[2]の末期網膜変性[3]モデルに移植して、形だけでなく機能的にも成熟することを確認しました。

ヒトの ES 細胞/iPS 細胞(人工多能性幹細胞)[1]から効率よく立体の網膜細胞が分化誘導されることが報告され注 1、2)、その臨床応用が期待されています。万代副プロジェクトリーダーらはこれまでに、マウスの ES 細胞/iPS 細胞由来の網膜組織を視細胞[4]が変性・消退し、光を感じない末期のマウス網膜変性モデルに移植すると、生着後成熟し移植先の神経細胞と機能的につながり、光が分かるようになることを報告しています注 3、4)。また、ヒト ES 細胞由来の網膜組織についても、免疫不全ラットやサルの視細胞変性モデルに移植後成熟することを形態・組織学的に示しました注 5)。しかし、臨床応用にあたってヒトの ES 細胞や iPS 細胞由来の移植片が光に応答するかの検証が残っていました。ヒトの移植視細胞の機能検証では、移植によるモデルの残存機能に対する保護効果と区別する必要があるため、特に視細胞の残存機能がほとんどない末期モデルを用いる必要があります。しかし、変性の激しいマウスやラットなどの末期網膜変性モデルではヒトの網膜組織は成熟しにくいという問題がありました。

今回、共同研究グループは、拒絶反応を全く示さない重度免疫不全マウスの末期網膜変性モデル(NOG-rd1 マウス)の作製に成功し、移植後の機能検証を可能にしました。実際に、ヒト ES 細胞由来の網膜組織を NOG-rd1 マウスに移植したところ、半年後には成熟した視細胞の生着、電子顕微鏡観察による外節構造[5]の形成、視細胞が光を感じるために必要な視物質[6]の存在を確認できました。さらに、移植先の網膜を摘出し多電極アレイシステム[7]を用いて調べたところ、光に対する反応、つまり機能的な成熟も確認できました。

本研究成果は、ヒト ES 細胞から分化誘導した網膜組織が臨床応用に使える可能性を示しています。今後、ヒトへの移植での検証が待たれます。

本研究は、米国の科学雑誌『Stem Cell Reports』(3 月 13 日号)に掲載に先立ち、オンライン版(3 月 1 日付け:日本時間 3 月 2 日)に掲載されます。

本研究は、日本医療研究開発機構(AMED)再生医療実現拠点ネットワークプログラム疾患・組織別実用化研究拠点(拠点 A)「視機能再生のための複合組織形成技術開発および臨床応用推進拠点」の支援を受けて実施しました。

注 1)2012 年 6 月 14 日プレスリリース 「ヒト ES 細胞から立体網膜の形成に世界で初めて成功」
http://www.riken.jp/pr/press/2012/20120614/

注 2)2015 年 2 月 19 日プレスリリース 「ヒト ES 細胞から毛様体縁を含む立体網膜の形成に成功」
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150219_2/

注 3)2014 年 4 月 25 日 CDB ニュース 「ES・iPS 細胞由来の網膜組織をマウスに移植」
http://www.cdb.riken.jp/news/2014/researches/0425_256.html

注 4)2017 年 1 月 11 日プレスリリース 「iPS 細胞由来の網膜組織を用いた視機能の回復」
http://www.riken.jp/pr/press/2017/20170111_1/

注 5)2015 年 12 月 25 日 CDB ニュース 「ヒト由来網膜組織を疾患モデルサルに移植 http://www.cdb.riken.jp/news/2015/researches/1225_9307.html

公式ページ(続き・詳細)はこちら
http://www.ds-pharma.co.jp/ir/news/pdf/ne20180302.pdf

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