Naive型ウサギ多能性幹細胞の樹立と胚盤胞補完法による膵臓再生への利用

点击翻译按钮获取中文摘要

当該年度は昨年度に引き続き、当初予定していた研究課題を転換及び発展させ、ラットを用いて多能性幹細胞における普遍的な未分化維持機構の解明、及び各発生段階を反映した新規幹細胞の樹立に取り組んだ。特に、着床後のエピブラストの多能性を反映した Primed 型のエピブラスト幹細胞は、これまで分化した細胞が混在した不均一な状態での培養が一般的であり、樹立や維持は非効率であった。そこでまず、ラットエピブラスト幹細胞 (rEpiSC) を安定に樹立・維持可能な培養条件を検討したところ、Rho/ROCK シグナルの恒常的な阻害と WNT シグナルの強力な阻害により、分化細胞の出現を抑えて均一な未分化性を示す rEpiSC の樹立に成功し、rEpiSC を安定に樹立・維持できる新規の培養系として確立した。そこで次に、この培養系を用いて培養された rEpiSC がどの発生段階を反映しているのかを評価した。その結果、rEpiSC を着床前の胚盤胞に移植して発生を進めても移植した細胞は生着せず、胎仔のキメラ形成は確認できなかったが、免疫不全マウスの精巣に移植すると、外胚葉・中胚葉・内胚葉のそれぞれに特徴的な組織構造を持つテラトーマの形成が確認できた。さらに、rEpiSC から胚葉体を形成させ BMP で刺激すると、始原生殖細胞様細胞を分化誘導でき、誘導された始原生殖細胞様細胞を生殖細胞を欠損するラット新生仔精巣に移植すると精子形成可能で、得られた精子細胞はラット未受精卵への顕微授精により産仔作出が可能であることが明らかとなった。このように、新規の培養系で維持された rEpiSC は三胚葉への分化誘導だけでなく生殖細胞への分化誘導も可能であったことから、三胚葉及び生殖細胞への運命決定が始まる原腸陥入前の発生段階を反映していることが示唆された (岩月ら、第45回日本分子生物学会、2022年)。