直接リプログラミングによる肺細胞分化誘導法の開発

マウス肺の発生過程に発現する転写因子遺伝子14種をレトロウイルスを用いて線維芽細胞に同時に導入し過剰発現させ、肺細胞の特異的マーカーであるSP-C (Sftpc)およびCCSP (Scgb1a1)の遺伝子発現を検討した。その結果、コントロールに対しSP-C mRNAが2000倍以上、CCSP mRNAが300倍以上の上昇を認め、さらに14因子のうち特に4因子が重要であることを見出した。その4因子を導入した7日後の蛍光免疫組織染色にて、SP-C陽性細胞が確認された。続いて、SPC-GFPマウス (SP-Cが発現時に蛍光タンパク質GFPが強発現するトランスジェニックマウス)を用い、胚性線維芽細胞に4因子の導入を行った。導入後Matrigelを用いた3次元培養を行い、Dexamethasoneなどの各種の液性因子を培地に添加した結果、因子導入後7日目にはGFP蛍光陽性の細胞が散見されるようになり、導入後21日目には約5-7％前後のGFP陽性細胞を認めた。これらのGFP陽性細胞を電子顕微鏡で観察すると、肺II型上皮細胞に見られるラメラ体を認め、形態的にも肺細胞である可能性が示唆された。4因子からさらに因子を絞り込み3因子を使用しても同様の結果を得られた。また、液性因子の調整を行った結果、GFP陽性細胞の集塊が得られるようになった。誘導細胞が増殖能を有するようになった可能性が示唆され、多量に誘導細胞を得ることが可能となった。このようにして得られた肺上皮様細胞をiPUL細胞と名付けた。さらに、インフルエンザウイルス感染マウスに対して、得られたiPUL細胞を経気管的に投与した結果、コントロールの胚性線維芽細胞あるいはPBSのみを投与した群では生存率が各々54%, 46%であったのに対し、iPUL細胞を投与した群では100％の生存率であり、有意に延長される結果となった。

マウス肺の発生過程に発現する転写因子遺伝子14種をレトロウイルスを用いて線維芽細胞に同時に導入し過剰発現させ、肺細胞の特異的マーカーであるSP-C (Sftpc)およびCCSP (Scgb1a1)の遺伝子発現を検討した。その結果、コントロールに対しSP-C mRNAが2000倍以上、CCSP mRNAが300倍以上の上昇を認め、さらに14因子のうち特に4因子が重要であることを見出した。その4因子を導入した7日後の蛍光免疫組織染色にて、SP-C陽性細胞が確認された。続いて、SPC-GFPマウス (SP-Cが発現時に蛍光タンパク質GFPが強発現するトランスジェニックマウス)を用い、胚性線維芽細胞に4因子の導入を行った。導入後Matrigelを用いた3次元培養を行い、Dexamethasoneなどの各種の液性因子を培地に添加した結果、因子導入後7日目にはGFP蛍光陽性の細胞が散見されるようになり、導入後21日目には約5-7％前後のGFP陽性細胞を認めた。これらのGFP陽性細胞を電子顕微鏡で観察すると、肺II型上皮細胞に見られるラメラ体を認め、形態的にも肺細胞である可能性が示唆された。4因子からさらに因子を絞り込み3因子を使用しても同様の結果を得られた。また、液性因子の調整を行った結果、GFP陽性細胞の集塊が得られるようになった。誘導細胞が増殖能を有するようになった可能性が示唆され、多量に誘導細胞を得ることが可能となった。このようにして得られた肺上皮様細胞をiPUL細胞と名付けた。さらに、インフルエンザウイルス感染マウスに対して、得られたiPUL細胞を経気管的に投与した結果、コントロールの胚性線維芽細胞あるいはPBSのみを投与した群では生存率が各々54%, 46%であったのに対し、iPUL細胞を投与した群では100％の生存率であり、有意に延長される結果となった。