安全に移植できる細胞を誘導するためのタンパク質導入法の開発

文献情報

• 文献番号: 200806013A
• 報告書区分: 総括
• 研究課題名: 安全に移植できる細胞を誘導するためのタンパク質導入法の開発
• 課題番号: H20-再生・若手-008
• 研究年度: 平成20(2008)年度
• 研究代表者(所属機関): 升井 伸治(国立国際医療センター（研究所） 細胞組織再生医学研究部形質転換ベクター開発研究室)
• 研究区分: 厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 再生医療実用化研究
• 研究開始年度: 平成20(2008)年度
• 研究終了予定年度: 平成21(2009)年度
• 研究費: 5,000,000円
• 研究者交替、所属機関変更: -

研究報告書（概要版）

研究目的

iPS細胞作出の成功要因は、「転写因子セット」の導入である。一般に、細胞の性質は核内の転写因子ネットワークが決定すると考えられるが、iPS細胞作出法はES細胞転写因子ネットワークの人為的な再現だった。今後数年内には、他の有用細胞を作出する転写因子セットの報告が相次ぐだろう。一方、臨床応用上の次の段階としては、遺伝子導入（ウイルスなど）を経ない転写因子セット導入法での作出が必要になるだろう。その最有力な手法はタンパク質導入法だが、従来法ではタンパク質の種類に依存して導入効率や活性が大きく異なり、確実に機能させることができないため、「タンパク質導入法でも出来る」ことの証明に非常に時間がかかる。本研究では、ヒト細胞へ転写因子セットを簡便にタンパク質導入し、確実に機能させるシステムの開発を提案する。一旦、タンパク質導入法で目的細胞が作出可能とわかれば、より安全なタンパク質製造手法（内毒素除去や抗原性を低める工夫など）を用いた臨床研究へとつながるだろう。

研究方法

細胞膜透過ドメインを含むタグ融合タンパク質を培地中に高濃度で分泌発現させ（COS細胞を用いる）、この培養上清をヒトおよびマウス繊維芽細胞に添加する。４種の転写因子について生理的機能を指標にシステムの至適化を行うため、一般的に機能するシステムが完成すると期待できる。一方、このタンパク質導入法と２０年度に開発した「安全な」多因子発現システムを組み合わせることで、安全性を担保しつつより確実に分化転換が起こせるシステムの開発を行う。

結果と考察

２０年度までに、分泌させたタグ融合タンパク質が別の細胞に取り込まれることを確認できた。しかしその効率は１割程度と低かったため、今後はタグ機能と培養上清調製法の至適化などを行う。効率の低さを補う目的で、一過性発現で多因子を同時に発現できるシステムを開発した。本システムは染色体に挿入されると発現しないため、腫瘍化の危険が小さい。暫定的非ウイルス型分化転換システムとして提示できる。

結論

再生医療の材料としてヒトiPS細胞や間葉系幹細胞など多くの選択肢が整備されつつある。今後は効率の良い分化誘導法の開発が急務だが、転写因子は核内の分化プログラムに直接作用するため、高効率且つ短時間で分化転換できるだろう。２０年度本研究でその可能性を提示できたことは大きな一歩である。

公開日・更新日

• 公開日: 2011-05-27
• 更新日: -