多能性幹細胞を用いた赤血球輸血製剤の大量安定供給システムの構築

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多能性幹細胞(PSC)を用いて輸血用赤血球を大量産生させる科学的基盤を明らかにし，安定供給を目指す研究である．以下の4項目に分けて研究を行なった．[1. ヒトPSCからヒト造血前駆細胞への分化誘導] PSCからヒト造血前駆細胞(HPC)への分化誘導法の改良により生体成人型HPCの産生効率化に成功し，新たに特許申請及び第81回日本血液学会学術集会などで発表を行った．またヒト栄養欠乏性貧血との共通所見から現状の培地組成に不足した栄養素を複数同定した（論文準備中）．この結果を基盤とし，臍帯血由来造血幹細胞様のPSC由来HPC集団の新たな誘導法を見出した．上記特許出願をさらに補強するための国際特許出願，及び論文作成まで実施した．[2. 不死化赤血球株のプロファイリング] 不死化赤血球株の成熟化に向け，脱核とグロビンスイッチの完遂を目指した．多数の検討から遺伝子編集を追加せず成熟化する培養条件を見出したが，一方で細胞障害性が高まり生体内投与は不可能と判断した．追加検証によりいくつかの栄養素と低分子化合物の組合せが不死化赤芽球株の細胞寿命と増殖率を改善する事を見出した(特許出願準備中)．[3. 臍帯血由来培養赤血球と多能性幹細胞由来分化培養赤血球の比較] 生体内材料由来赤芽球と不死化赤血球株，PSC由来赤芽球で近しい細胞表面抗原分画についてTranscriptome解析を計画したが，細胞脆弱性など機能面での差異があまりに大きく，同実験は現時点で命題を解決するのに不十分と判断した．比較対象細胞の適正化を目的に検討を行なった．[4. 不死化赤血球株の新規バイオリアクターへの適用・応用] 不死化赤血球株へバイオリアクターを適用し成熟化が起きるかを検討したが十分な成功事例を観察できていない．各種の物理化学条件と細胞内遺伝子発現の変化をマッピングする方法を適用し今後更なる検証を継続する．