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» 2020年05月14日 15時00分 公開

医療技術ニュース:iPS細胞から角膜上皮細胞を純化する、安価で簡便な新手法を確立

大阪大学とロート製薬は、iPS細胞から作製したさまざまな眼の細胞を含む細胞群から、角膜上皮細胞のみを純化する新手法を確立した。特別な機器を使用しなくても、高純度のiPS角膜上皮細胞シートを作製できる。

[MONOist]

 大阪大学は2020年4月16日、ロート製薬と共同で、iPS細胞から作製したさまざまな眼の細胞を含む細胞群から、角膜上皮細胞のみを純化する新手法を確立したと発表した。細胞の種類ごとに基底膜タンパク質ラミニンへの接着性や増殖性が異なり、これを角膜上皮細胞の純化に応用することで、特別な機器を使用しなくても高純度のiPS角膜上皮細胞シートを作製できる。

キャプション iPS角膜上皮細胞シートの作製方法(クリックで拡大) 出典:大阪大学

 研究では、E8断片と呼ばれるインテグリン結合部位を持つ、特殊な組み換えラミニンアイソフォームを使用。角膜上皮細胞は、短時間でラミニン322、411、511に特異的に接着しやすいことが分かった。一方、ラミニン211に対しては、iPS細胞から分化した眼の細胞のうち、角膜上皮細胞以外の非上皮細胞が接着しやすかった。

キャプション iPS細胞から作製したさまざまな眼の細胞のラミニンに対する短時間での接着のしやすさ(クリックで拡大) 出典:大阪大学

 また、さまざまなラミニン上での各細胞の増殖のしやすさを調べた。その結果、ラミニン322は角膜上皮細胞の増殖を促進するが、その他の眼の細胞の増殖は促進しないことが分かった。

キャプション iPS細胞から誘導したそれぞれの眼の細胞の各ラミニン上での細胞増殖(クリックで拡大) 出典:大阪大学

 さらに、iPS細胞由来の角膜上皮細胞中に角膜上皮細胞以外の細胞を混入させ、ラミニン322上で培養した。この場合、増殖した角膜上皮細胞により、目的外の細胞が追い出される細胞競合現象が起きた。

キャプション ラミニン332上での培養による角膜上皮細胞と非上皮細胞(矢印)の細胞競合(クリックで拡大) 出典:大阪大学

 これらの結果を組み合わせ、新たな角膜上皮細胞の単離、純化工程を確立。具体的には、iPS細胞から作製した眼の細胞群から、磁気細胞分離により角膜上皮細胞を濃縮後、ラミニン211に播種して不要な細胞を吸着させる。その後、細胞をラミニン322に播種し直して培養することで、角膜上皮細胞を純化した。

 今回の研究成果により、角膜疾患治療の再生医療として期待されるiPS角膜上皮細胞シート移植において、iPS角膜上皮細胞の単離法、細胞シート製造の簡便化、効率化、コスト削減が期待される。

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