輸血用血液開発戦略としてのヒトES細胞を出発原料とした赤血球の製造

本研究は、ヒトES細胞を出発原料として赤芽球、赤血球を効率的に分化誘導するための技術、製造した赤芽球の効率的な増殖法および凍結保存法を開発し、安定的に輸血用血液を供給する仕組みを構築することを目的としている。今年度は、1) 原料とするヒトES細胞の選定および2) マウスES細胞を用いた赤芽球への分化誘導法の検討を実施した。1)では、順天堂大学で所有するヒトES細胞 7株のうち2株について、支持細胞を必要としない (Feeder Less) 培養法を確立し、各株の培養には、細胞死を抑制するROCK阻害剤の要求性がそれぞれ異なることを確認した。赤芽球へ分化誘導する株として、培養効率の点からROCK阻害剤要求性の低い株を選定した。 2)では、マウスES細胞をOP9との共培養によって細胞塊を形成させ、得られた細胞塊の培養期間を検討した。培養期間を変化させた場合に、qPCRにより発現遺伝子を解析した結果、短期間での場合は胎児型の造血幹細胞、長期間の場合は、成人型の造血幹細胞が誘導される可能性が示唆された。成人型の造血幹細胞へ誘導した細胞は、その後の赤芽球への分化誘導により半永久的な増殖を示し、それらの赤芽球は成人型を示すグロビン遺伝子 (α-globin, β-globin)の発現の増加が観察された。

本研究は、ヒトES細胞を出発原料として赤芽球、赤血球を効率的に分化誘導するための技術、製造した赤芽球の効率的な増殖法および凍結保存法を開発し、安定的に輸血用血液を供給する仕組みを構築することを目的としている。今年度は、1) 原料とするヒトES細胞の選定および2) マウスES細胞を用いた赤芽球への分化誘導法の検討を実施した。1)では、順天堂大学で所有するヒトES細胞 7株のうち2株について、支持細胞を必要としない (Feeder Less) 培養法を確立し、各株の培養には、細胞死を抑制するROCK阻害剤の要求性がそれぞれ異なることを確認した。赤芽球へ分化誘導する株として、培養効率の点からROCK阻害剤要求性の低い株を選定した。 2)では、マウスES細胞をOP9との共培養によって細胞塊を形成させ、得られた細胞塊の培養期間を検討した。培養期間を変化させた場合に、qPCRにより発現遺伝子を解析した結果、短期間での場合は胎児型の造血幹細胞、長期間の場合は、成人型の造血幹細胞が誘導される可能性が示唆された。成人型の造血幹細胞へ誘導した細胞は、その後の赤芽球への分化誘導により半永久的な増殖を示し、それらの赤芽球は成人型を示すグロビン遺伝子 (α-globin, β-globin)の発現の増加が観察された。