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緑内障治療とiPS細胞による再生医療|緑内障治療にiPS細胞は使われるか?

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■緑内障治療とiPS細胞による再生医療|緑内障治療にiPS細胞は使われるか?

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by Alper Çuğun(画像:Creative Commons)

世界初の「iPS」移植手術、患者「視界明るい」加齢黄斑変性の患者にiPS細胞から作った網膜細胞を移植したというニュースを以前取り上げましたが、そのことが影響しているのでしょうか、「緑内障 iPS」で検索されている方が増えているようです。

→ 緑内障とは|緑内障の症状・原因・予防・チェック について詳しくはこちら

現在、緑内障患者に対してiPS細胞を活用するための研究が行われているのかどうかについてのページを見つけましたので、ご紹介したいと思います。

iPS細胞 Q&A|iPS TREND

Q. 緑内障について、iPS細胞を緑内障患者に役立てるための研究の進捗状況を教えてください。

A. 目はよくカメラに例えられますが、目の奥にはカメラのフィルムにあたる網膜と呼ばれる場所があります。外から目に入った光は網膜でうけとられ、その情報が神経節細胞と呼ばれる神経を通じて脳に伝わり、ものが見えます。緑内障ではこの神経が徐々に失われていくため、視野が狭くなったり視力が低下したりします。神経節細胞は目と脳を結ぶ神経で、一つの細胞の長さが約10cmと非常に長いのが特徴です。これは、一般的な細胞(数十ミクロン)の100倍以上の長さです。iPS細胞を用いた再生を考えた場合、このような巨大な構造を再生することは現時点では難しいと考えられています。したがって、緑内障に再生医療を適用しようとする研究は現段階ではあまり行われていないと思います。

記事によれば、緑内障にiPS細胞を用いた再生医療を適用する研究は現段階ではあまり行われていないようです。

医学の道は一歩一歩進んでいくもので、着実に成功事例を積み重ねていく必要があるのだと思います。

緑内障に悩んでいる人が増え続ける中で色々なアプローチで解決の道を探ろうとしている研究者がいるはずです。

それがiPS細胞かもしれませんし、まったく違ったアプローチがあるかもしれません。

医学の発展に期待しましょう。




【追記(2015/2/11)】

世界初、iPS細胞から視神経細胞作製‐国立成育医療センターによれば、国立成育医療研究センターなどの研究グループがiPS細胞から「軸索」と呼ばれる神経線維を持つ視神経細胞を作製に成功したそうです。

今回の研究は、緑内障に伴う視神経障害の治療につながることが期待されます。

【追記(2016/8/19)】

マウスIPSとESで視神経細胞を作製 「失明原因1位」緑内障の治療法の開発に期待|国立成育医療研究センターなどによれば、マウスのiPS細胞(人工多能性幹細胞)とES細胞(胚性幹細胞)から視神経細胞を作製することに世界で初めて成功したそうです。

新しい治療法などの開発にはマウスなどでの動物実験が欠かせないそうですが、動物種や幹細胞の種類に関係なく、同様の技術で視神経細胞が作れることが分かったことにより、失明の恐れがある緑内障など視神経の病気で、視覚を回復させる治療法開発につながることが期待されます。

緑内障が治療できる日もそう遠くないかもしれません。

→ 緑内障とは|緑内障の症状・原因・予防・チェック について詳しくはこちら







【関連記事】
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マウスiPSとESで視神経細胞を作製 「失明原因1位」緑内障の治療法の開発に期待|国立成育医療研究センターなど

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■マウスiPSとESで視神経細胞を作製 「失明原因1位」緑内障の治療法の開発に期待|国立成育医療研究センターなど

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by AMISOM Public Information(画像:Creative Commons)

iPSとESから作製 マウスで初成功 緑内障など治療期待 国立成育医療研など

(2016/6/28、毎日新聞)

チームは、マウスの皮膚細胞から作ったiPS細胞を特殊な液で培養し、視覚情報を電気信号として伝えるための数センチの「神経線維」を持つ視神経細胞に変化させた。実際に電気を通し、神経として機能することを確認した。また、マウスのES細胞でも同様の方法で視神経細胞を作製した。

以前、世界初、iPS細胞から視神経細胞作製‐国立成育医療センターでは、国立成育医療研究センターなどの研究グループがiPS細胞から「軸索」と呼ばれる神経線維を持つ視神経細胞を作製に成功したことをお伝えしましたが、国立成育医療研究センター(東京都)と埼玉医科大の研究チームによれば、マウスのiPS細胞(人工多能性幹細胞)とES細胞(胚性幹細胞)から視神経細胞を作製することに世界で初めて成功したそうです。

マウス iPS細胞・ES細胞から機能する神経線維(軸索)をもつ視神経細胞の作製に世界で初めて成功
マウス iPS細胞・ES細胞から機能する神経線維(軸索)をもつ視神経細胞の作製に世界で初めて成功

参考画像:マウス iPS細胞・ES細胞から機能する神経線維(軸索)をもつ視神経細胞の作製に世界で初めて成功|国立成育医療研究センター|スクリーンショット

今回のニュースのポイントは、国立成育医療研究センターの東範行・視覚科学研究室長のこちらのコメント部分にあるかと思います。

動物種や幹細胞の種類に関係なく、同様の技術で視神経細胞が作れることが分かった。

新しい治療法などの開発にはマウスなどでの動物実験が欠かせないそうですが、動物種や幹細胞の種類に関係なく、同様の技術で視神経細胞が作れることが分かったことにより、失明の恐れがある緑内障など視神経の病気で、視覚を回復させる治療法開発につながることが期待されます。

緑内障が治療できる日もそう遠くないかもしれません。

→ 緑内障とは|緑内障の症状・原因・予防・チェック について詳しくはこちら







【参考リンク】
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iPS細胞から血小板量産する技術確立|血小板とは?血小板の持つ役割・血小板量産する技術のすごいところとは?




■iPS細胞から血小板量産する技術確立

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by 从峰 陈(画像:Creative Commons)

献血頼らず輸血、iPSから血小板量産 国内16社

(2017/8/7、日本経済新聞)

大学発ベンチャーのメガカリオンの事業に国内企業16社が協力し、iPS細胞から血小板を量産する技術を確立したそうです。

この研究のどの点がすごいのかは、この研究の背景を見てみるとわかります。




■血小板とは?血小板の持つ役割

ヒトiPS細胞から血小板を安定的に大量に供給する方法を開発

(2014/2/14、CiRA)

血小板は止血に重要な役割を果たす血液細胞で、巨核球という細胞から分離することで生み出され、血液の中を循環しながら、止血で利用されるか一定の寿命で崩壊します。自ら分裂することはできないので、常に巨核球から作られ、必要量が補充されています。現在、深刻な貧血および出血素因をもたらすような血液疾患の患者さんは、献血による血液製剤を用いた輸血に頼らざるを得ない状況です。

iPS細胞技術を基盤とする血小板製剤の開発と臨床研究|JST

更に、繰り返し輸血が必要な慢性血小板減少症の患者さんの多くは、ご自身と同じ血液型(例:HLA{ヒト白血球抗原] HPA[ヒト血小板抗原])の血小板を輸血する事が必須です。

血小板には止血をする重要な機能を持っていますが、血小板は細胞核がなく増殖しない機能細胞であるため、常に巨核球から作られ、必要な量が補充されています。

■背景

ヒトiPS細胞から血小板を安定的に大量に供給する方法を開発

(2014/2/14、CiRA)

しかし、献血ドナーの数は少子高齢化等もあり、減少しています。厚生労働省の統計によると、2027年には我が国の必要な輸血製剤の20%はドナー不足に伴い供給できないと発表されています。

 特に血小板は機能を維持するために室温で保存する必要があり、採血後4日間しか有効期間がありません。

ポイントは2つ。

●献血ドナーの減少

●血小板の機能を維持するためには室温で保存する必要があり、採血後4日間しか使うことができない

2027年には延べ約85万人分の血液が不足すると推計|日本赤十字社シミュレーションによれば、献血からつくられる輸血用血液にはいくつか種類があります。

・出血防止に必要な血中の要素を取り出した「血漿(けっしょう)製剤」は採血後1年間もつ

・外科手術の出血時などに用いられる「赤血球製剤」は採血後21日間

・止血機能をもつ「血小板製剤」は採血後4日間

血小板の性質上、長期間の保管はできないため、現在は献血に依存しているのですが、少子高齢化の影響もあり、献血ドナーが不足することが予想されています。

少子高齢化は「献血」にも影響を与えている(2012/1/4)で取り上げましたが、東京都の年代別輸血状況調査によると、輸血用血液製剤の約85%は50歳以上の方々に使われているのですが、献血をしている人の年齢層を見ると約78%が50歳未満(その内の約27%が16-29歳)と、健康な若い世代が高齢者医療の多くを支えている現状があり、今後、少子高齢化が進み、現在の献血者比率がこのまま推移していくと、血液が不足するという事態が起こるかもしれないそうです。

そこで考えられたのが、iPS細胞から血小板を生産するというアイデアです。

ヒトiPS細胞から血小板を安定的に大量に供給する方法を開発

(2014/2/14、CiRA)

 江藤教授らのグループは2010年に皮膚細胞由来のiPS細胞から培養皿上で血小板が生産できることを発表しました。しかし1回の輸血では患者さん1人につき2000~3000億個もの血小板が必要ですが、これまでの方法では、10億個程度しか生産できませんでした。そこで今回は血小板前駆細胞である巨核球に着目し、長期間にわたって自己複製することができる巨核球の誘導を試みました。

中村壮研究員(京都大学CiRA)、江藤浩之教授(京都大学CiRA)らの研究グループは、ヒトiPS細胞から自己複製が可能な巨核球を誘導することに成功し、大量に血小板を生産する方法を確立しました。

※iPS細胞を使って血小板を作る仕組みは基幹技術|メガカリオンを参考にしてください。

簡単にまとめると、iPS細胞から作られた造血前駆細胞に細胞を増やす遺伝子と老化を防ぐ遺伝子、細胞死を防ぐ遺伝子の3つの遺伝子を導入することで、巨核球のもととなる巨核球前駆細胞を作ります。

血小板は常温で4日間と保存期間が短いという性質を持ちますが、巨核球前駆細胞は冷凍することにより長期保存ができるため、必要に応じて提供することが可能になります。

このアイデアの素晴らしい点はもう一つあります。

iPS細胞技術を基盤とする血小板製剤の開発と臨床研究|JST

血小板輸血不応症患者さんは、HLA/HPAが一致する登録済みのドナーさんから輸血用血小板を供給してもらう必要があります。しかし、その安定供給は非常に困難です。

血小板産生前駆細胞である“巨核球”を凍結保存が可能な細胞株として, 患者さん自身あるいはドナー由来のiPS細胞から作製します。この巨核球細胞株は品質が一定であれば将来にわたって必要な血小板を供給する為のソースになり得ます。

血小板輸血不応症患者さんは、自身と同じ血液型(例:HLA/HPAの血小板を輸血すること)のドナーからの輸血用血小板を供給してもらう必要があるのですが、iPS細胞から血小板を量産する技術を確立することができれば、患者さん自身やドナー由来のiPS細胞から作製することにより、将来にわたって必要な血小板を供給することができるようになります。

■まとめ

iPS細胞から血小板を量産する技術を確立したというニュースを見ても、自分とは関係ない遠い話のように感じます。

しかし、少子高齢化社会の日本においては、献血ドナーの減少に伴って、輸血用血液が不足することが予想されています。

iPS細胞から血小板を量産する技術というのは、実は私たちの身近な問題を解決する重要な技術だったのです。







【参考リンク】
続きを読む iPS細胞から血小板量産する技術確立|血小板とは?血小板の持つ役割・血小板量産する技術のすごいところとは?

ヒトのiPS細胞で作った膵島を糖尿病モデルの「マーモセット」に移植し血糖値が下がる|東大など

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■ヒトのiPS細胞で作った膵島を糖尿病モデルの「マーモセット」に移植し血糖値が下がる

参考画像:iPS細胞を基盤とする次世代型膵島移植療法の開発拠点|文部科学省スクリーンショット

iPS移植で血糖値低下…東大などサル実験成功

(2017/3/7、読売新聞)

膵島は、膵臓にある細胞の集まりで、血糖値を下げるインスリンを分泌する。宮島篤・東大教授(分子細胞生物学)らは、人のiPS細胞で作った膵島数万個を極細のチューブに封入し、糖尿病の小型サル「マーモセット」3匹の腹部に移植。数日後に血糖値が正常値に下がり、20日後まで持続したことを確認した。

東京大学 宮島篤教授ら研究チームによれば、ヒトのiPS細胞で作った膵島数万個をチューブに封入し、糖尿病モデルの「マーモセット」に移植したところ、数日後に血糖値が正常値まで下がり、その効果は20日後まで持続したことを確認したそうです。




■背景

iPS細胞を基盤とする次世代型膵島移植療法の開発拠点|文部科学省

圧倒的なドナー不足: 日本では年間最大でも数十例のドナー

免疫抑制剤: 生涯内服が必要、副作用あり、高額医療費

長期的にグラフト機能が低下する

糖尿病の治療では、膵島移植が行われていますが、膵島を提供してくれるドナーが不足しています。

そこで、iPS細胞を使えば、人工の膵島を大量に作れる可能性があり、iPS-膵島を免疫隔離膜に封じて移植することができれば、ドナー不足も解消します。

人工膵臓|小澤純二,森脇信,宮川潤一郎(大阪大学大学院医学系研究科分子制御 内科)

免疫隔離膜は,異種膵島細胞に対する免疫反応や自己免疫性1型糖尿病患者の細胞性自己免疫からβ細胞を保護する上で必要となるが,移植膵島の機能存続のためには,内蔵される膵島細胞やβ細胞への栄養素の供給も必須である。

→ 糖尿病の症状(初期症状)チェック について詳しくはこちら

→ 糖尿病危険度チェック について詳しくはこちら







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他人のiPS細胞から作った網膜を「滲出型加齢黄斑変性」の患者に移植する世界初の手術を実施|理研など

Boy testing eye site

by Les Black(画像:Creative Commons)

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他人のiPS、初の移植=目の難病患者に―時間と費用、大幅減・理研など

(2017/2/1、産経新聞)

移植には京都大iPS細胞研究所(所長・山中伸弥教授)が備蓄しているiPS細胞を使用。拒絶反応が起きにくい特殊な免疫の型を持つ人から作ったiPS細胞で、理研多細胞システム形成研究センター(神戸市)が網膜色素上皮細胞に変化させ、栗本部長らが手術で網膜に注入した。

他人のiPS細胞から作った網膜を「滲出型加齢黄斑変性」の患者に移植する臨床研究が了承 2017年前半にも手術|京大・理化学研究所(2017/2/1)というニュースをお伝えしていましたが、理化学研究所と神戸市立医療センター中央市民病院などのチームは、他人のiPS細胞から網膜細胞を作り、「滲出型加齢黄斑変性」の患者(60代男性)に移植する世界初の手術を行なったそうです。

→ 加齢黄斑変性症|症状・原因・治療・サプリメント について詳しくはこちら







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