再生医療が描く未来 -iPS細胞とES細胞-

SKI Stem Cell Research FacilityのMichel Sadelainらのグループによって、Oct4, Sox2, Klf4, c-Mycの４遺伝子にそれぞれ異なる色の蛍光タンパク質を2A peptideでくっつけてレンチウイルスでヒトの細胞に導入し、ヒトiPS細胞の樹立と分化における、それぞれのリプログラミング遺伝子の発現状態を識別できるようにして解析したという論文が出ました。

Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Jun 23. [Epub ahead of print]
Stoichiometric and temporal requirements of Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc expression for efficient human iPSC induction and differentiation.
Papapetrou EP, Tomishima MJ, Chambers SM, Mica Y, Reed E, Menon J, Tabar V, Mo Q, Studer L, Sadelain M.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19549847?ordinalpos=7&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DefaultReportPanel.Pubmed_RVDocSum

Human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs) are generated from somatic cells by ectopic expression of the 4 reprogramming factors (RFs) Oct-4, Sox2, Klf4, and c-Myc. To better define the stoichiometric requirements and dynamic expression patterns required for successful hiPSC induction, we generated 4 bicistronic lentiviral vectors encoding the 4 RFs co-expressed with discernable fluorescent proteins. Using this system, we define the optimal stoichiometry of RF expression to be highly sensitive to Oct4 dosage, and we demonstrate the impact that variations in the relative ratios of RF expression exert on the efficiency of hiPSC induction. Monitoring of expression of each individual RF in single cells during the course of reprogramming revealed that vector silencing follows acquisition of pluripotent cell markers. Pronounced lentiviral vector silencing was a characteristic of successfully reprogrammed hiPSC clones, but lack of complete silencing did not hinder hiPSC induction, maintenance, or directed differentiation. The vector system described here presents a powerful tool for mechanistic studies of reprogramming and the optimization of hiPSC generation.

「多能性誘導におけるリプログラミング因子の役割 」に詳細記事を追加しましたので是非ご覧下さい。

ジュネーブ大学のAnis Fekiらのグループによって、hTERT, BmiおよびbFGFをヒト胎児線維芽細胞に導入して作製したフィーダー細胞を用いてヒトES細胞およびiPS細胞を培養したという論文が出ました。

Hum Reprod. 2009 Jun 25. [Epub ahead of print]
Immortalized human skin fibroblast feeder cells support growth and maintenance of both human embryonic and induced pluripotent stem cells.
Unger C, Gao S, Cohen M, Jaconi M, Bergstrom R, Holm F, Galan A, Sanchez E, Irion O, Dubuisson JB, Giry-Laterriere M, Salmon P, Simon C, Hovatta O, Feki A.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19556288?ordinalpos=1&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DefaultReportPanel.Pubmed_RVDocSum

BACKGROUND Feeder cells are frequently used for the early-stage of derivation and culture of human embryonic stem cell (hESC) lines. METHODS We established a conditionally immortalized human foreskin fibroblast line that secreted basic fibroblast growth factor (bFGF). These cells were used as feeder cells for hESC culture and induced pluripotent stem (iPS) cell derivation and expansion. This conditional immortalization was performed using lentiviral vector (LV) mediated transduction of Bmi-1 and human telomerase reverse transcriptase genes and the resulting cell line was further modified by LV-mediated transduction of a secreted form of bFGF gene product. Three different laboratories have tested whether this feeder cell line could support the maintenance of four different hESC lines. RESULTS Immortalized fibroblasts secreting stable amounts of bFGF supported the growth of all hESC lines, which remained pluripotent and had a normal karyotype for at least 10 passages. Even at high passage (p56), these modified cells, when used as feeders, could support iPS derivation and propagation. Derived iPS cells expressed pluripotency markers, had hESC morphology and produced tissue components of the three germ layers when differentiated in vitro. CONCLUSION These modified fibroblasts are useful as a genetically-defined feeder cell line for reproducible and cost-effective culture of both hESC and iPS cells.

あらゆる組織に成長できるヒトの新型万能細胞「ｉＰＳ細胞」の新たな研究施設を、岐阜大（岐阜市）がこのほど完成させ、報道関係者に２６日公開した。ｉＰＳ細胞研究で日本をリードする京都大「物質－細胞統合システム拠点」（中辻憲夫拠点長）の国内初の「サテライト施設」として、安全性の高い細胞づくりを目指す。

細胞表面から鎖状に突き出た糖物質「糖鎖」の研究で知られる応用生物科学部の木曽真教授らを中心に、ｉＰＳ細胞が臓器などの組織に分化する際に課題となっている「がん化」の仕組みなどを研究する。

建物内に約２６０平方メートルの実験スペースを設置。糖鎖の合成に使う有機溶剤が空気中に漏れ出すのを防ぐため、６台ある実験台に「フード」と呼ばれるガラス製の覆いを付けた。既に約３０人態勢で研究している。

木曽教授は「がん細胞に現れる糖鎖の分析を通じ、ｉＰＳ細胞を正常に分化させる手だてを調べたい」と強調した。
（47NEWS）
http://www.47news.jp/CN/200906/CN2009062601000937.html

「岐大にｉＰＳ研究施設　京大と連携 」の追加情報です。

あらゆる細胞や組織になりうるヒトのｉＰＳ細胞の研究について、文部科学省は２４日、臨床研究開始までの年数など、到達目標を段階別に示した「研究ロードマップ」を発表した。ｉＰＳ細胞研究には多額の予算が投じられており、実現までの道筋を国民に説明するとともに、治療への早期活用を促すのが狙いだ。

再生医療研究では、まず５年以内に網膜細胞の一種（網膜色素上皮細胞）を使った臨床研究を始める。

心筋梗塞（こうそく）などの治療に使う心筋細胞の臨床研究開始は５～７年後。前提としてｉＰＳ細胞から心筋細胞をつくる技術を３年程度で確立させる。

脊髄（せきずい）損傷などの治療が期待される神経細胞の臨床研究開始は、７年後以降。ｉＰＳ細胞から神経細胞をつくる技術の確立に２～４年かける。臨床研究開始の目標が最も先なのは、糖尿病や腎不全の治療に必要な膵臓（すいぞう）や腎臓の細胞で、１０年後以降とした。

基礎研究分野では、２年以内にがん化などの危険性が少なく品質の高いｉＰＳ細胞の作製法を確立し、３年以内に細胞配布の体制を整える。

研究に携わる大学研究者ら約３０人の意見を聞き、実現可能な目標年限を定めた。

ヒトｉＰＳ細胞は、山中伸弥・京都大教授が０７年に初めて作製成功を発表。今年度は補正予算も含め、研究や拠点整備などに約１４５億円が投じられる。
（朝日新聞）
http://www.asahi.com/science/update/0625/TKY200906250145.html

ｉＰＳ細胞：実用化へ行程表…５年以内に網膜細胞臨床研究
文部科学省は２４日、さまざまな細胞に分化できる人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）の実用化に向け、今後１０年程度の研究ロードマップ（行程表）を公表した。難病治療への応用が期待される再生医療では、最も研究が進む網膜の細胞の臨床研究を５年以内に始めるとしている。

国内の医師や生命科学分野の研究者ら計約３０人から今後の方向性や見通しを聞き作成した。行程表では、多能性獲得の仕組み解明などの基礎研究▽ｉＰＳ細胞の品質や安全性の評価法の開発▽さまざまな病気の患者から作ったｉＰＳ細胞バンクの設立－－について目標を明記。また、組織や細胞ごとに、動物実験やヒトでの臨床研究の開始時期の目安を提示した。

それによると、心筋が５～７年後程度、脊椎（せきつい）損傷やパーキンソン病の治療につながる中枢神経は７年後以降に臨床研究を始めるとしている。また、筋ジストロフィーの治療に役立つ骨格筋は１０年後以降と推定。糖尿病や肝不全の治療につながる肝臓や膵臓（すいぞう）の細胞の再生も、分化が難しいとして１０年後以降と掲げた。ただ、安全性の評価などが必要なため、文科省は「治療が一般化するには、さらに時間がかかる」としている。

ｉＰＳ細胞は山中伸弥・京都大教授が開発した。文科省は０８、０９年度の２年間で関連分野に計１９０億円の予算を投じた。
（毎日新聞）
http://mainichi.jp/select/science/news/20090625k0000m040091000c.html

ｉＰＳ臨床研究、５年内に開始…文科省が目標設定

文部科学省は２４日、新型万能細胞（ｉＰＳ細胞）の実用化に向けて、大学などが今後１０年で達成するべき研究目標を定めたロードマップ（行程表）を公表した。

再生医療に応用できる、安全で高品質なｉＰＳ細胞の作製法の確立を２年以内と掲げたほか、ｉＰＳ細胞から作製した網膜などの患者への臨床研究を早ければ５年以内に始めるとした。

ｉＰＳ細胞の臨床応用への課題は、がん化の危険性があること。そのため、危険性が少ない、ｉＰＳ細胞を効率よく作り出す研究が世界で進められている。最近、ｉＰＳ細胞によって、なりやすい臓器があることも分かってきた。ロードマップでは、臨床研究の開始時期を細胞ごとに明記。加齢黄斑変性症の治療に使える網膜色素上皮細胞は５年以内、心筋梗塞(こうそく)の治療に有効な心筋の細胞は５～７年後を目標に掲げた。
（読売新聞）
http://www.yomiuri.co.jp/iryou/news/iryou_news/20090625-OYT8T00259.htm

ｉＰＳ細胞、５年後にもヒトへ応用　文科省、心筋梗塞治療など

文部科学省は24日、再生医療の切り札とされる新型万能細胞（ｉＰＳ細胞）をめぐり、早ければ５年後にも心筋梗塞（こうそく）や目の病気などの治療で応用研究が始まるとの調査結果を発表した。患者への応用に時間がかかるとされたｉＰＳ細胞による、治療見通しが示されたのは初めて。
ヒトのｉＰＳ細胞は2007年に京都大学の山中伸弥教授が世界で初めて作り、様々な病気の治療に応用が期待される。文科省は再生医療や生命科学の研究者ら30人に聞き取り調査を実施。ｉＰＳ細胞に関し、患者に応用して安全性を確かめる「臨床研究」が始まる時期を予測してもらった。
（日本経済新聞）
http://health.nikkei.co.jp/news/top/index.cfm?i=2009062411524h1

文科省、ｉＰＳ細胞研究ロードマップを公表－５年内に再生医療臨床目指す
文部科学省は２４日に「ｉＰＳ細胞研究ロードマップ」を発表、早ければ５年以内にｉＰＳ細胞（万能細胞）を使った再生医療の臨床研究の実現を目指すことなどを盛り込んだ。京都大学の山中伸弥教授を含む約３０人の研究者らの意見を踏まえ、ｉＰＳ細胞研究を４分野に整理。１０年後までの到達目標をそれぞれ設定した。ｉＰＳ細胞研究で、政府が具体的なタイムスケジュールを示したのはこれが初めてだ。
ロードマップでは、ｉＰＳ細胞研究を（１）初期化メカニズムの解明（２）標準ｉＰＳ細胞の作製と供給（３）疾患研究・創薬（４）再生医療―に区分。特に「標準ｉＰＳ細胞の作製と供給」を重要な目標にした。
具体的には、１年以内にｉＰＳ細胞の性質を明らかにするための評価項目を策定。５年以内に高品質なｉＰＳ細胞を国内外で配布できる体制を作り上げるとともに、ｉＰＳ細胞と違うあらゆる細胞へ分化できる新たな多能性幹細胞の作製を目指す方針も示した。
（日刊工業新聞）
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0620090625eaak.html

ｉＰＳ細胞の研究に達成目標
あらゆる組織や臓器になることができるとされ、再生医療への応用が期待されるｉＰＳ細胞に関するさまざまな研究について、文部科学省は、いつまでに行うかという達成目標を作り、この中で、ヒトを対象にした臨床研究は５年以内に始めることを目指すとしています。

この目標は、文部科学省がｉＰＳ細胞の研究者などの意見を聞いてまとめたものです。京都大学の山中伸弥教授が世界で初めて作成したｉＰＳ細胞は、再生医療への応用が期待され、国は今年度の予算で１４５億円を研究の促進に充てることにしています。今回の目標では、最も重要な研究として、がんになりにくい安全性の高いｉＰＳ細胞を作る方法を確立することをあげ、今後２年以内の達成を目指すとしました。また、ヒトの病気の治療につながる臨床研究を始める時期についても具体的にあげています。このうち、▽失明の原因となる黄斑変性症という病気の治療については最も早く５年以内としたほか、▽心筋こうそくなど心臓の筋肉の病気の治療は５年から７年、▽せき髄損傷や白血病などの治療については７年後以降を目指すとしました。さらに、山中教授が計画を進める治療用のｉＰＳ細胞をあらかじめ集めて保管する「ｉＰＳ細胞バンク」についても５年以内の設置を目標としています。ヒトを対象にｉＰＳ細胞の研究を行ううえでは、細胞を体内に移植した際の安全性の確保が課題で、文部科学省では、必要な指針作りなど目標達成に向けた態勢整備を進めることにしています。
（NHK）
http://www.nhk.or.jp/news/k10013849121000.html

「５年以内にｉＰＳ再生医療 文科省目標示す 」の追加情報です。

政府の知的財産戦略本部（本部長・麻生太郎首相）は２４日、先端医療分野での特許範囲の拡大などを盛り込んだ「知的財産推進計画２００９」を決定した。先端医療技術の世界的な研究競争激化を受け、再生医療などへの応用が期待される人工多能性幹細胞（ｉＰＳ細胞）の関連技術や、医薬品の用法や用量に関する発明を特許審査の対象に含めることなどを提言した。

ｉＰＳ細胞は医療を中心に幅広い応用が期待されている。しかし、新しい研究テーマだけに、ｉＰＳ細胞から他の細胞を作り出す際の手法など、どの技術が特許の対象となるかあいまいな点が多く、研究者から改善を求める声が上がっていた。特許対象となる関連技術を明確化することで、企業や研究機関の取り組みを後押しする。

医療分野の特許審査の対象は、医薬品や医療機器などの物や製造方法に限定されており、手術や治療、診断方法は対象外となっている。推進計画は、このうち治療の一部である薬の飲み方を変更することで副作用を大幅に減らす発明を新たに特許対象に含め、権利を明確化すべきだとした。政府は年内にも審査基準の見直しに着手する。
（毎日新聞）
http://mainichi.jp/select/science/news/20090625ddm008010038000c.html

「ｉＰＳ細胞、特許米に追いつけ…審査基準に具体例明記 」の続報です。