文献情報
文献番号
201106005A
報告書区分
総括
研究課題名
パーキンソン病に対する細胞移植治療確立のための霊長類を用いた前臨床研究
課題番号
H21-再生・一般-007
研究年度
平成23(2011)年度
研究代表者(所属機関)
高橋 淳(京都大学 再生医科学研究所／ｉＰＳ細胞研究所)
研究分担者(所属機関)
- 尾上 浩隆(理化学研究所 分子イメージング科学研究センター)
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21(2009)年度
研究終了予定年度
平成23(2011)年度
研究費
50,000,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
本研究課題ではパーキンソン病に対する幹細胞移植治療実現化のための前臨床試験を最終目標とし、そのためにカニクイザル疾患モデルを用いて画像解析、行動解析、組織診断を行い、これらの関係性を明らかにすることを目的としている。
平成23年度はヒトES, iPS細胞から誘導した神経前駆細胞をカニクイザルパーキンソン病モデルに移植した結果の解析を行い、論文にまとめて報告した。
平成23年度はヒトES, iPS細胞から誘導した神経前駆細胞をカニクイザルパーキンソン病モデルに移植した結果の解析を行い、論文にまとめて報告した。
研究方法
１）腫瘍形成の同定と腫瘍形成抑制法の確立
細胞移植後にMRIやPETを行ない、腫瘍の有無を継時的に評価する。これらの結果をヒトES, iPS細胞からの神経前駆細胞誘導法や細胞選別法にフィードバックし、霊長類の系で腫瘍形成抑制法を確立する。
２）細胞生着の確認と機能解析
サルモデルへの移植後のPETやMRIの結果と行動解析や脳切片の免疫染色結果とを併せて検討することにより、より効果的な細胞移植を行うための諸条件の至適化を行う。また、ビデオ撮影による行動解析を行い移植細胞のドーパミン機能と運動機能の関連を解析することにより、客観的な指標を画像化する。
細胞移植後にMRIやPETを行ない、腫瘍の有無を継時的に評価する。これらの結果をヒトES, iPS細胞からの神経前駆細胞誘導法や細胞選別法にフィードバックし、霊長類の系で腫瘍形成抑制法を確立する。
２）細胞生着の確認と機能解析
サルモデルへの移植後のPETやMRIの結果と行動解析や脳切片の免疫染色結果とを併せて検討することにより、より効果的な細胞移植を行うための諸条件の至適化を行う。また、ビデオ撮影による行動解析を行い移植細胞のドーパミン機能と運動機能の関連を解析することにより、客観的な指標を画像化する。
結果と考察
１）分化誘導日数が短く（14日間）未分化ヒトES細胞が残存している細胞では、サル脳内で神経系の良性腫瘍を形成していた。サイトカインを加え42日間分化誘導した細胞では腫瘍形成はみられず、移植3か月後から12か月後に渡り行動改善が認められた。PETでは移植片におけるFDOPA取り込みの上昇が確認された。1年後の脳切片の免疫染色では多くのドーパミン神経細胞の生着が確認された。
２）ヒトiPS細胞から、無血清培地を用いた浮遊細胞系で機能的なドーパミン神経細胞を誘導することに成功した。これらの細胞をパーキンソン病モデルカニクイザルの線条体に移植し6か月間の経過観察をおこなったところ、移植細胞が脳内でドーパミン神経細胞として機能していることが18F-DOPA、11C-DTBZ、 11C-PE2IによるPETにて確認しえた。脳切片の組織学的解析では腫瘍形成はみられず、多くのドーパミン神経細胞が生着していた。
２）ヒトiPS細胞から、無血清培地を用いた浮遊細胞系で機能的なドーパミン神経細胞を誘導することに成功した。これらの細胞をパーキンソン病モデルカニクイザルの線条体に移植し6か月間の経過観察をおこなったところ、移植細胞が脳内でドーパミン神経細胞として機能していることが18F-DOPA、11C-DTBZ、 11C-PE2IによるPETにて確認しえた。脳切片の組織学的解析では腫瘍形成はみられず、多くのドーパミン神経細胞が生着していた。
結論
今回の実験で移植前に十分な神経分化をさせるとヒトES, iPS細胞の腫瘍形成は抑えられ、行動改善も期待しうることが明らかとなった。またMRIやPETなどの画像解析が細胞の増殖や機能を同定するのに有用であった。ES, iPS細胞の効果や安全性を検証するにはより多くのモデルやコントロールを用いた実験が必要であるが、これまでの研究を通して霊長類モデルを用いた細胞移植、画像解析、行動解析の評価系は確立しえたと思われる。
公開日・更新日
公開日
2012-06-29
更新日
-