人工細胞外マトリックスを利用した安全で効率的な臍帯血由来iPS細胞の培養法の確立

本研究では、人工合成が可能な生体分子から人工細胞外マトリックスからFeeder細胞を必要としない安全な膀帯血由来iPS細胞の培養法の開発を目的とした。研究課題項目には、第1に安全な細胞ソースと安全な樹立方法を利用したiPS細胞の作製、第2にiPS細胞の周辺環境の機能解明、第3に人工細胞外マトリックスを用いたiPS細胞の培養法の開発の3項目に分類することで研究を推進した。第1に安全な細胞ソースと安全な樹立方法を利用したiPS細胞の作製には、源細胞のDNAを損傷せずにiPS細胞を樹立できる温度感受性センダイウイルス株(SeV-TS7)にSox2,0ct3/4,Klf4,c-Mycを搭載したベクターを用いた。細胞ソースとしては、すでに臍帯血バンクとして細胞品質規格が定まった臍帯血由来CD34陽性細胞を用いることでiPS細胞を樹立した。第2に作製したiPS細胞をFeeder-less環境で安定にiPSを維持培養させるためには、iPS細胞の細胞表面タンパク質の基礎的知見を得た上で、人工細胞外マトリックスの選択が必要になる。そこで、樹立したiPS細胞の表面タンパク量を評価した結果、integrinαV,β1が高発現していることが明らかとなった。その他Cell adhesion Moieculesのintegrinβ3,syndecan-1,-3,-4,lamininα1,α5,β1などの発現も確認できたものの、integrinαV,β1ほどの高い発現は見られなかった。この結果より、今回樹立したiPS細胞を培養するためには、integrinαV,β1と相互作用があるRGD sequence in FNIII domain 10 (FN10)部位を含んだ人工細胞外マトリックス(PronectinF【○!R】)を培養基材にコーティングすることで、iPS細胞をFeeder-less条件で培養することとした。その結果、PronectinF【○!R】をコーティングした基材上でiPS細胞を長期間染色体の異常もなく、安定に培養できることを確認し、さらには、PronectinF【○!R】をコーティングした基材上でiPS細胞を樹立することにも成功した。

本研究では、人工合成が可能な生体分子から人工細胞外マトリックスからFeeder細胞を必要としない安全な膀帯血由来iPS細胞の培養法の開発を目的とした。研究課題項目には、第1に安全な細胞ソースと安全な樹立方法を利用したiPS細胞の作製、第2にiPS細胞の周辺環境の機能解明、第3に人工細胞外マトリックスを用いたiPS細胞の培養法の開発の3項目に分類することで研究を推進した。第1に安全な細胞ソースと安全な樹立方法を利用したiPS細胞の作製には、源細胞のDNAを損傷せずにiPS細胞を樹立できる温度感受性センダイウイルス株(SeV-TS7)にSox2,0ct3/4,Klf4,c-Mycを搭載したベクターを用いた。細胞ソースとしては、すでに臍帯血バンクとして細胞品質規格が定まった臍帯血由来CD34陽性細胞を用いることでiPS細胞を樹立した。第2に作製したiPS細胞をFeeder-less環境で安定にiPSを維持培養させるためには、iPS細胞の細胞表面タンパク質の基礎的知見を得た上で、人工細胞外マトリックスの選択が必要になる。そこで、樹立したiPS細胞の表面タンパク量を評価した結果、integrinαV,β1が高発現していることが明らかとなった。その他Cell adhesion Moieculesのintegrinβ3,syndecan-1,-3,-4,lamininα1,α5,β1などの発現も確認できたものの、integrinαV,β1ほどの高い発現は見られなかった。この結果より、今回樹立したiPS細胞を培養するためには、integrinαV,β1と相互作用があるRGD sequence in FNIII domain 10 (FN10)部位を含んだ人工細胞外マトリックス(PronectinF【○!R】)を培養基材にコーティングすることで、iPS細胞をFeeder-less条件で培養することとした。その結果、PronectinF【○!R】をコーティングした基材上でiPS細胞を長期間染色体の異常もなく、安定に培養できることを確認し、さらには、PronectinF【○!R】をコーティングした基材上でiPS細胞を樹立することにも成功した。