研究成果

ヒトiPS細胞由来のグリア系神経前駆細胞移植でALSモデルマウスの生存期間を延長


2014年06月27日

  • 医薬

2014年6月27日

 井上治久 iPS細胞研究所(CiRA)教授、近藤孝之 同研究員らの研究グループは、山中伸弥 同教授/同所長、高橋良輔 医学研究科教授、岡野栄之 慶應義塾大学医学部教授(生理学)、中村雅也 同准教授(整形外科学)らのグループとともに、ALSのモデルマウスにヒトiPS細胞由来のグリア系神経前駆細胞を移植することで、ALSマウスの生存期間を延長する効果があることを見出しました。この成果は、今後ヒトiPS細胞を使うALSの細胞移植治療の可能性を示しています。

 本研究成果は、2014年6月26日正午(アメリカ東部時間)に「Stem Cell Reports」のオンライン版で公開されます。

研究者からのコメント

左から井上教授、近藤研究員

 ALSは運動神経細胞が正しく機能しなくなり、筋肉が動かせなくなる進行性の病気です。ALSの治療を目指した研究には大きく分けて二つの戦略があります。一つはALSの病態を再現してその病態を改善する治療薬を見つける研究、もう一つはALSになって上手く働かなくなってしまった運動神経細胞を、細胞移植によって補い再生させる研究です。今回は後者の研究で、グリア系神経前駆細胞を移植することにより、ALSモデルマウスでは治療効果を有することを報告しました。

 グリア系の細胞は神経細胞の周りの環境を整える機能をもっている細胞です。つまり、本来機能させるべき運動神経細胞を花に例えると、その花を咲かせるために必要な栄養分を供給する土の役割をする細胞です。しかし枯れてしまいつつある花を新たに植え直すこと、すなわち失われた運動神経細胞の再生は非常に難しいのが現状です。そこで今回は良い土を補うことを行いましたが、より根本的な治療のためには花の植え直しが有効であると考えられます。将来的には運動神経細胞も移植することで、より大きな機能回復効果があるかもしれませんが、解決すべき課題は多く、実際にヒトで治療効果をみる段階に至るまでには、多くの時間が必要です。

ポイント

  • ヒトiPS細胞由来のグリア系神経前駆細胞を筋萎縮性側索硬化症(ALS)のモデルマウスに移植することでマウスの生存期間が延長した。
  • 移植細胞は多くがアストロサイトに分化し、神経栄養因子を増加させ脊髄環境を改善した。
  • ALSの治療にiPS細胞が細胞源として有用である可能性が示された。

概要

 ALSは運動神経細胞が変性してしまうことで、次第に筋肉が動かせなくなる疾患です。ALSのうち9割は孤発性で、残りの1割程度が遺伝性と言われています。遺伝性のうち、20%がSOD1という遺伝子が変異していることが知られています。変異したSOD1遺伝子をもつマウスやラットでは、ヒトのALSと同じような症状が見られ、ALSモデルとして使われてきました。

 これまで、このALSモデルマウスに、マウスおよびヒト胎児由来の神経前駆細胞を移植することで、運動神経細胞の変性や病態の進行が緩和することが知られていましたが、臨床の現場にこの成果を応用するためには、持続的に供給が可能であるヒトの細胞で研究を行う必要がありました。

 そこで、本研究グループは、ヒトiPS細胞からグリア系神経前駆細胞を誘導し、それをALSマウスモデルの腰髄に移植しましたところ、移植された細胞はアストロサイトへと分化し、移植されたマウスのグループの生存期間は移植されていないマウスと比べて長くなりました。また、移植された細胞は、神経栄養因子の増加により脊髄環境を改善することが示唆されました。この結果は、ヒトiPS細胞を使うALSの細胞移植治療の可能性を示しています。

図:ALSモデルマウスの生存期間が延長した

PBS:コントロール群、hiPSC-GRNPs:グリア系神経前駆細胞を移植した群

詳しい研究内容について

ヒトiPS細胞由来のグリア系神経前駆細胞移植でALSモデルマウスの生存期間を延長

書誌情報

[DOI] http://dx.doi.org/10.1016/j.stemcr.2014.05.017

[KURENAIアクセスURL] http://hdl.handle.net/2433/188696

Takayuki Kondo, Misato Funayama, Kayoko Tsukita, Akitsu Hotta, Akimasa Yasuda, Satoshi Nori, Shinjiro Kaneko, Masaya Nakamura, Ryosuke Takahashi, Hideyuki Okano, Shinya Yamanaka, and Haruhisa Inoue
"Focal transplantation of human iPSC-derived glial-rich neural progenitors improves lifespan of ALS mice"
Stem Cell Reports Vol. 3 Available online 26 June 2014

掲載情報

  • 朝日新聞(6月27日 7面)、京都新聞(6月27日 28面)、産経新聞(6月27日 2面)、中日新聞(6月27日 3面)、日刊工業新聞(6月27日 22面)、日本経済新聞(6月27日 46面)、毎日新聞(6月27日 6面)および読売新聞(6月27日 32面)に掲載されました。

ヒトiPS細胞由来のグリア系神経前駆細胞移植でALSモデルマウスの生存期間を延長
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