ヒト血液細胞から心筋細胞を誘導するダイレクトリプログラミング法の開発

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本研究では、線維芽細胞を用いた心筋再生研究で培ったリプログラミング技術を応用し、安全に採取可能な血液細胞から心筋細胞を作り出すことを目的とする。この目的達成のため、ヒト血液細胞への安定した遺伝子導入方法、ならびに導入後の細胞の培養条件の検討を行った。ベクターとして臨床応用も可能な、安全かつ、高効率な遺伝子導入が可能なセンダイウイルスベクターを使用し、蛍光蛋白（GFP）導入効率を指標とした予備実験を行った。遺伝子導入には血液細胞の活性化が必要であることを明らかにしただけでなく、細胞毒性による細胞死を惹起しない適切なタイターを設定した。FACSによる定量評価の結果からは、血液細胞への遺伝子導入効率は90％以上と従来のウイルスベクターを用いた導入効率と比較しても良好な結果であった。さらに遺伝子導入後の細胞を培養皿上に接着させるためには、血液細胞から適切な分化だけでなく、培地への適切な化合物の添加などの条件が必要であることを発見した。適切な条件で培養を継続することで、リプログラミング遺伝子を導入した血液細胞は、遺伝子導入後2週間を経ることで、血液細胞の特徴である球状の形態から、心筋細胞様の紡錘形へと変化した。心筋構造蛋白の免疫染色の結果、リプログラミング遺伝子が導入された細胞では、心筋細胞に特徴的な構造タンパク質であるαアクチニンを発現していることが明らかとなり、血液細胞から心筋細胞へのリプログラミングが起きたことが示唆された。一方で誘導された細胞は少なかったことから、さらに遺伝子導入、リプログラミング効率を改善させる必要があると考えられた。そこで、上記を目的として、新規センダイウイルスベクターの開発を行い、開発に成功した。