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ヒト多能性幹細胞から肝炎の状態を再現したミニ肝臓の作製に成功|東京医科歯科大学

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■ヒト多能性幹細胞から肝炎の状態を再現したミニ肝臓の作製に成功|東京医科歯科大学

「ヒューマンオルガノイド技術による炎症・線維化病態の再現に成功!」―脂肪性肝炎に対するオルガノイド創薬に期待―
「ヒューマンオルガノイド技術による炎症・線維化病態の再現に成功!」―脂肪性肝炎に対するオルガノイド創薬に期待―

参考画像:「ヒューマンオルガノイド技術による炎症・線維化病態の再現に成功!」―脂肪性肝炎に対するオルガノイド創薬に期待―(2019/5/31、日本医療研究開発機構)|スクリーンショット

「ヒューマンオルガノイド技術による炎症・線維化病態の再現に成功!」―脂肪性肝炎に対するオルガノイド創薬に期待―(2019/5/31、日本医療研究開発機構)によれば、東京医科歯科大学の武部貴則教授、大内梨江特任研究員らの研究グループが、埼玉大学大学院の吉川洋史教授らのグループと、シンシナティ小児病院との共同研究で、ヒト多能性幹細胞(iPS細胞やES細胞)から、肝炎の状態を再現した「ミニ肝臓(ヒト肝臓オルガノイド)」を作ることに成功し、今後「オルガノイド創薬(オルガノイドを用いた創薬スクリーニング)」という新たな概念に基づき、いまだ有効な薬剤が存在しない脂肪性肝炎などの新薬開発への応用が期待されます。

近年、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)が増えており、その中でも非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は、脂肪肝から進行して肝臓の炎症や繊維化を伴い、悪化すると肝硬変や肝臓がんを引き起こすことがあり、治療が必要とされます。

しかし、この病気にはまだわかっていないことが多く、有効な治療法が存在していないそうです。

日本を含めて世界的に有病率のさらなる増加が見込まれていますが、脂肪性肝炎の発症メカニズムには不明な点が多く、有効性の高い治療法が存在しないことが大きな問題となっています。

また、脂肪性肝炎の研究には、これまでモデル動物を使って行なわれてきましたが、人の脂肪性肝炎の病態を十分に再現できないために、治療効果の高い薬の開発ができていなかったそうです。

今回の研究で炎症や線維化といった脂肪性肝炎の病理的な特徴を再現することができたことによって、病気の発症メカニズムの解明や治療法の開発に使われることが期待されます。

【用語】■オルガノイド

近年、iPS細胞やES細胞といったヒトの多能性幹細胞から、「オルガノイド」と呼ばれる生体組織・器官に類似した立体構造を試験管内で創出する技術が、発生生物学や創薬研究に至るまで、幅広く活用されています。

生体内で存在する器官に類似した組織構造体のこと。近年盛んに研究が進んでいる技術領域であり、武部らも2013年、2015年、2017年にさまざまな臓器のオルガノイド(ミニ臓器)が作製可能であることをNature誌(Nature 499(7459):481-4, 2013)、Cell Stem Cell誌(Cell Stem Cell 16(5):556-65, 2015)、Cell Reports誌(Cell Reports 21:2661–2670, 2017)にそれぞれ報告しています。







【参考リンク】

  • Rie Ouchi, Shodai Togo, Masaki Kimura, Tadahiro Shinozawa, Masaru Koido, Hiroyuki Koike, Wendy Thompson, Rebekah Karns, Christopher Mayhew, Patrick S. McGrath, Heather A. McCauley , Ran-Ran Zhang, Kyle Lewis, Shoyo Hakozaki, Autumn Ferguson, Norikazu Saiki, Yosuke Yoneyama, Ichiro Takeuchi, Yo Mabuchi, Chihiro Akazawa, Hiroshi Y. Yoshikawa, James M. Wells,Takanori Takebe Modeling Steatohepatitis in Humans with Pluripotent Stem Cell-Derived Organoids Cell Metabolism

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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?

Eye

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







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HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|#横浜市立大学

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■HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|#横浜市立大学

HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|横浜市立大学
HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|横浜市立大学

参考画像:ヒトiPS細胞からミニ肝臓の大量製造に成功 -再生医療への応用を大幅に加速-(2017/12/6、先端医科学研究センター)|スクリーンショット

横浜市立大学 学術院医学群 臓器再生医学 武部貴則准教授、谷口英樹教授らの研究グループの研究によれば、京都大学iPS細胞研究所・山中伸弥教授らの樹立した、日本人への免疫適合性の高いHLA型をもつHLAホモドナーiPS細胞(研究用)から、ミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞(肝臓系前駆細胞、血管系前駆細胞、間葉系前駆細胞)および小型化したミニ肝臓(iPSC肝芽)を大量製造する手法の開発に成功し、また、大量製造されたミニ肝臓は、移植により、重篤な肝疾患を発症する免疫不全マウスの生存を大幅に改善することを実証したそうです。




■まとめ

世界初!IPS細胞から“ミニ肝臓”作製に成功!(谷口英樹さん)|夢の扉+によれば、横浜市立大学の谷口英樹教授が開発しているのは、iPS細胞から”ミニ肝臓”を量産する技術です。

これまで多くの研究者はiPS細胞から「肝細胞」を作ることを目標としてきましたが、最終的に出来たものの品質が悪く、また大量生産が難しく、治療法としても臓器移植よりも良い結果が出るかどうかは不明だったそうです。

そこで、谷口教授は発想の転換を図って考えたのが、「ミニ肝臓」です。

ミニ肝臓を大量に作ることで、将来的に肝不全の治療に役立てようとしています。







【参考リンク】
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iPS細胞移植でサルの心筋梗塞の治療に初めて成功|新しい心臓病治療法を開発|信州大チーム

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■iPS細胞移植でサルの心筋梗塞の治療に初めて成功

iPS細胞移植でサルの心筋梗塞の治療に初めて成功
iPS細胞移植でサルの心筋梗塞の治療に初めて成功

参考画像:iPS 細胞を用いた新しい心臓病治療法を開発|イナリサーチスクリーンショット

iPS細胞使いサルの心筋梗塞改善 初めて成功と発表

(2016/10/11、NHK)

グループでは、拒絶反応を起こしにくい特殊な免疫のタイプを持つサルからiPS細胞を作りだし、心臓の筋肉の細胞に変化させました。そして、心筋梗塞を起こしたサル5匹に移植したところ、いずれのサルも拒絶反応を起こさず、移植前に比べて心臓の収縮力が改善し、血液を送り出す量も平均でおよそ8%増えたということです。

信州大学の柴祐司准教授のグループが行なった研究で、iPS細胞から作った心臓の筋肉の細胞を心筋梗塞を起こしたカニクイザルに移植し、症状を改善させることに世界で初めて成功したそうです。

iPS細胞に関する研究が進んでいますが、ヒトに近いサルで心筋梗塞の症状の改善の効果が確認できたのは大きな一歩ですよね。

ただ気になるポイントが一つ。

その一方で、移植後、一時的に不整脈が増える現象が見られたということで、グループでは今後、こうした副作用と見られる症状を減らす研究も進めていくことにしています。

移植後に不整脈が増える現象が見られたため、それを減らす研究も併せて行ない、数年以内にヒトでの臨床試験を始める計画なのだそうです。

→ 心筋梗塞・急性心筋梗塞とは|心筋梗塞の症状・原因・前兆・予防 について詳しくはこちら







【参考リンク】
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世界初!iPS細胞から作った心臓の筋肉細胞を重症心不全患者に移植する大阪大の臨床研究計画を条件付きで承認




■世界初!iPS細胞から作った心臓の筋肉細胞を重症心不全患者に移植する大阪大の臨床研究計画を条件付きで承認

Surgery

by Army Medicine(画像:Creative Commons)

<厚労省部会>iPS細胞の心臓病臨床研究、条件付き承認

(2018/5/16、毎日新聞)

承認された臨床研究計画は、血管が詰まって血液が十分に届かず心臓に障害が出る虚血性心筋症の患者が対象。18歳以上80歳未満の3人に、他人のiPS細胞から作った2枚の心筋の円形シート(厚さ0・05ミリ、直径数センチ)を心臓表面に張り付ける。がん化や免疫拒絶反応などに対する安全性を調べ、心機能の変化についても観察する。

厚生労働省の再生医療等評価部会は、iPS細胞(人工多能性幹細胞)から作った心臓の筋肉細胞をシート状にして重症心不全患者の心臓に移植する大阪大の澤芳樹教授(心臓血管外科)のチームが2018年3月に届け出ていた臨床研究計画を条件付きで承認したそうです。

研究チームは既に患者自身の脚の筋肉細胞から作製する細胞シートを開発し、2015年に国から条件付きで再生医療製品として承認を受けている。シートから出るたんぱく質が心臓の働きを改善するとみられ、iPS細胞の方がより高い効果が期待できるという。

大阪大学の澤芳樹教授は、2009年には、IPS細胞で心筋梗塞改善=マウス使った実験で確認|阪大によれば、三木健嗣研究員らのチームが行なったマウスの実験によれば、iPS細胞を使い、心筋梗塞の改善に成功し、2016年には重い心臓病の子供のふくらはぎの細胞から作った心筋シートを心臓に移植する治験を始める|阪大によれば、澤芳樹教授らは、重い心臓病の子供のふくらはぎの細胞から作ったシート(心筋シート)を心臓に移植する治験を始めていました。

【参考リンク】