先天性疾患における患者特異的iPS細胞の作成と、それを用いた病態の再現および解析

NLRP3遺伝子変異を体細胞モザイクで持つCINCA症候群患者2名から、同意を得て皮膚組織を採取した。皮膚組織より繊維芽細胞を増殖させ、これにレトロウイルスベクターを用いて4因子(OCT3/4,SOX2,KLF4,cMYC)を導入し、iPS細胞クローンを樹立した。NLRP3変異を持つクローンと持たないクローンの両方が得られた。これをOP9フィーダー上で、血球系前駆細胞からマクロファージへ分化させた。当初、より効率のよいフィーダーなしの単球への分化系を試みたが、血清を変えるなど様々な条件を試みたものの目的の細胞が得られなかったため、同じ単球/マクロファージ系に属するマクロファージへ分化させて解析を行うこととした。これらのマクロファージはNLRP3変異の有無にかかわらず、サイトカイン産生(TNFα, IL-6)、リステリア貪食能などにおいて同等の機能を有した。未治療CINCA症候群患者の末梢血においては、IL-1βの過剰産生が認められる。そこで、これらのiPS細胞由来マクロファージのIL-1bの産生能を評価したところ、同一患者由来マクロファージのうち、NLRP3変異を持つクローンではすべて、IL-1bの過剰産生が認められた一方で、変異なしクローンではIL-1b産生は正常であった。今回の結果は、一人の体細胞モザイク患者に存在する、遺伝的情報の異なる個々の構成細胞を、iPS細胞技術を用いて、分離して機能評価できるということを示した。これは、遺伝性疾患における体細胞モザイクの解析において重要な意味を持つと考えられることから、現在この点に論点を絞り、論文を投稿中である。今後は、iPS細胞由来マクロファージを使って、NLRP3阻害剤のスクリーニングや、NLRP3変異細胞特異的な表現型の解析を進めていく予定である。

NLRP3遺伝子変異を体細胞モザイクで持つCINCA症候群患者2名から、同意を得て皮膚組織を採取した。皮膚組織より繊維芽細胞を増殖させ、これにレトロウイルスベクターを用いて4因子(OCT3/4,SOX2,KLF4,cMYC)を導入し、iPS細胞クローンを樹立した。NLRP3変異を持つクローンと持たないクローンの両方が得られた。これをOP9フィーダー上で、血球系前駆細胞からマクロファージへ分化させた。当初、より効率のよいフィーダーなしの単球への分化系を試みたが、血清を変えるなど様々な条件を試みたものの目的の細胞が得られなかったため、同じ単球/マクロファージ系に属するマクロファージへ分化させて解析を行うこととした。これらのマクロファージはNLRP3変異の有無にかかわらず、サイトカイン産生(TNFα, IL-6)、リステリア貪食能などにおいて同等の機能を有した。未治療CINCA症候群患者の末梢血においては、IL-1βの過剰産生が認められる。そこで、これらのiPS細胞由来マクロファージのIL-1bの産生能を評価したところ、同一患者由来マクロファージのうち、NLRP3変異を持つクローンではすべて、IL-1bの過剰産生が認められた一方で、変異なしクローンではIL-1b産生は正常であった。今回の結果は、一人の体細胞モザイク患者に存在する、遺伝的情報の異なる個々の構成細胞を、iPS細胞技術を用いて、分離して機能評価できるということを示した。これは、遺伝性疾患における体細胞モザイクの解析において重要な意味を持つと考えられることから、現在この点に論点を絞り、論文を投稿中である。今後は、iPS細胞由来マクロファージを使って、NLRP3阻害剤のスクリーニングや、NLRP3変異細胞特異的な表現型の解析を進めていく予定である。