ヒトｉＰＳ細胞由来器官原基を誘導する人工細胞外基質の化学・物理的特性の定量解明

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本研究の目的は「均質」な肝臓原基（臓器の種）を作成する基盤原理を解明することである。しかし、細胞原料として用いられる中途分化細胞には未熟な細胞が含まれており、原料としての不均一性が問題となっていた。そこで申請者はポリフェノールが分化細胞の接着性は維持したまま、特異的に未分化細胞の接着性を低下することを見出した。通常のフローサイトメーターに比べ、非常に短時間（<30 分）で臨床応用レベルの超膨大量の細胞選別を行えることから、今後の再生医療産業で均質な細胞原料を担保する極めて有効な細胞選別戦略の礎となると期待される。さらに申請者はこうした“未分化細胞特異的”な相互作用が行われる原因として、未分化細胞が“コレステロールが豊富”という“膜物性指紋”を有していることを見出した（Stem Cell Reports 2018）．このようなポリフェノールの膜特異的な反応があることに着目できたのも、2016・ 2017年度と続けてきた埼玉大学・理工学研究科・吉川洋史教授との研究が大きく貢献している。申請者はポリフェノールが作用する最初の反応場は細胞膜であることから，柔軟な細胞膜をモデル化して物性変化を定量評価すると，膜をポリフェノールの一種である緑茶カテキンが60倍劇的に硬化させていることを見出した（Phys. Chem. Chem. Phys. 2017，バイオマテリアル2017および生物物理学2017）．また、こうしたポリフェノールの細胞膜特異的な相互作用が細胞接着まで制御していることも見出している（In Vitro Cell Dev Biol Anim2016及びMolecules 2016，日本バイオマテリアル学会誌2017, 化学とマイクロ・ナノシステム学会誌2017）。以上により本研究の目的である「均質」な肝臓原基（臓器の種）を作成する原理の解明が達成されたと考えられる。