ヒトiPS細胞を用いた気管喉頭軟骨再生

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申請者が報告した既報論文(Yoshimatsu M. 2021)の実験系では、ヒトiPS細胞由来間葉系幹細胞(iMSC)を用いた喉頭軟骨再生研究の対象動物にX-SCIDラット(Ｘ連鎖型重症複合免疫不全ラット)を用いていた。しかし、X-SCIDラットは重症の免疫抑制状態にあり、飼育や実験手技により感染症をきたす可能性が高く、実際に手術関連ではなく死亡するラットも認めていた。今後のヒトiPS細胞由来細胞を用いた気管喉頭軟骨再生研究を進めていくにあたり、より確実かつ安全な移植方法の確立のため、対象動物として免疫抑制状態がより軽度であるヌードラットの有用性の検討をまず行う方針とした。既報論文と同様のプロトコールを用いてヒトiPS細胞から神経堤細胞を介して間葉系幹細胞(iMSC)への分化誘導を行った後、iMSC凝集塊を作製した。次に計12匹のヌードラットの甲状軟骨の両翼に直径1mmの円盤状の欠損部位を作製し、左側にのみをiMSC凝集塊を移植し、4週、8週後に組織学的評価を行った。結果12例中8例(66.7%)においてHE染色で正常軟骨に特徴的な小腔形成を示す軟骨様組織再生を認め、その再生組織に抗ヒト核抗体および軟骨系細胞マーカーであるSOX9抗体の共発現を認めた。またI・Ⅱ型コラーゲン抗体を用いた免疫組織化学およびアルシャンブルー染色、サフラニンO染色による細胞外基質の評価を行い、同部位が硝子軟骨再生であることが確認された。X-SCIDラットを用いた既報論文では14例中10例(71.4%)で軟骨様組織再生を認めており、今回の検討は同等の結果であった。iMSCを用いた喉頭軟骨再生研究の対象動物としてヌードラットの有用性が確認された。