広報活動

Print

2011年4月7日

独立行政法人 理化学研究所

ES細胞から人工網膜組織の3次元形成に世界で初めて成功

-画期的な自己組織化技術で、組織移植による臓器再生を目指す次々世代の再生医療実現へ-

自己組織化によるES細胞からの神経網膜全層の立体形成

すべての種類の体細胞に分化する能力を持つES細胞やiPS細胞などの多能性幹細胞は、医学的に有用な細胞の提供源として注目を集めています。すでに、マウスやヒトのES細胞・iPS細胞から、試験管内で中脳ドーパミン、大脳神経細胞、小脳細胞などを分化誘導することに成功しています。網膜の色素上皮もES細胞などからの産生が実現し、加齢黄斑変性の臨床研究が進んでいます。しかし、たった1、2種類の細胞の移植で治療できる疾患には限度があり、難病などの治療には、「複雑な組織構造」の産生と移植が課題となっていました。例えば、現在治療法のない網膜色素変性症は、多層構造の神経網膜をES細胞などから立体的に形成することが不可能だったため、再生医療は困難とされていました。

発生・再生科学総合研究センター器官発生研究グループらは、眼組織のもとである胎児型の網膜組織「眼杯」を、マウスのES細胞から試験管内で立体形成させることに世界で初めて成功しました。3,000個程度のES細胞から細胞凝集塊を作り、特殊な培養液の中で浮遊立体培養を続けると(改良SFEBq法)、9~10日後に初期胚の眼組織である眼杯と酷似した杯状の網膜組織が3次元的に形成しました。この複雑な眼杯の形の「自己組織化プログラム」について細胞計測とコンピュータシミュレーションを駆使して解析した結果、3つの単純な力学機序を見いだしました。 さらに2週間程度、眼杯様の網膜組織(胎児型網膜組織)の3次元培養を続け、生後マウスの網膜に近い神経網膜組織(生後型網膜組織)の立体形成にも成功しました。

これは、生体に近い複雑な組織の産生と移植による高度の機能再生を目指す「次々世代の再生医療」を切り拓く画期的な成果で、神経網膜の再生医療の実現に近づくと期待できます。

理化学研究所
発生・再生科学総合研究センター 器官発生研究グループ
グループディレクター 笹井 芳樹(ささい よしき)