Cas9発現iPS細胞を用いた機能特化型肝再生による、革新的肝不全治療の開発

現時点では、iPS細胞から機能的に完全な肝細胞を誘導する方法は開発されていない。dCas9システムは標的遺伝子の転写を強力に活性化するため、dCas9を発現するiPS細胞を肝細胞に分化させ、特定の遺伝子に対するガイドRNA (sgRNAs) を導入すれば、その機能に特化した肝細胞を作ることができ、特定の機能を低下・欠失した疾患の治療法につながる可能性がある。まずiPS細胞-dCas9の培養を開始した。培養する過程において、iPS細胞が線維芽細胞様に分化することもあったが、最終的に安定培養に成功した。その後、iPS細胞から肝細胞に分化させる過程で、内胚葉細胞のマーカーであるSox17の発現をRT-PCR、蛍光免疫染色で確認した。iPS細胞のマーカーであるOct4の発現が低下しているのを同様にRT-PCRで確認した。次にiPS細胞を肝細胞に分化させ、肝細胞のマーカーとしてHNF4α、FOXA2、CEBPBの良好な発現をRT-PCRなどで確認した。次にiPS由来肝細胞において、ヒト正常肝細胞よりも発現が低下している遺伝子をリストアップすることにした。まず、肝臓の重要な機能の一つである尿素サイクルの遺伝子発現をRT-PCRで解析した。尿素サイクルを構成するOTC、CPS1、ASS、ASL、ARG1などのmRNAの発現はヒト正常肝細胞に比べて概ね低発現であり、機能的に未熟であることを確認した。

現時点では、iPS細胞から機能的に完全な肝細胞を誘導する方法は開発されていない。dCas9システムは標的遺伝子の転写を強力に活性化するため、dCas9を発現するiPS細胞を肝細胞に分化させ、特定の遺伝子に対するガイドRNA (sgRNAs) を導入すれば、その機能に特化した肝細胞を作ることができ、特定の機能を低下・欠失した疾患の治療法につながる可能性がある。まずiPS細胞-dCas9の培養を開始した。培養する過程において、iPS細胞が線維芽細胞様に分化することもあったが、最終的に安定培養に成功した。その後、iPS細胞から肝細胞に分化させる過程で、内胚葉細胞のマーカーであるSox17の発現をRT-PCR、蛍光免疫染色で確認した。iPS細胞のマーカーであるOct4の発現が低下しているのを同様にRT-PCRで確認した。次にiPS細胞を肝細胞に分化させ、肝細胞のマーカーとしてHNF4α、FOXA2、CEBPBの良好な発現をRT-PCRなどで確認した。次にiPS由来肝細胞において、ヒト正常肝細胞よりも発現が低下している遺伝子をリストアップすることにした。まず、肝臓の重要な機能の一つである尿素サイクルの遺伝子発現をRT-PCRで解析した。尿素サイクルを構成するOTC、CPS1、ASS、ASL、ARG1などのmRNAの発現はヒト正常肝細胞に比べて概ね低発現であり、機能的に未熟であることを確認した。