2014年2月14日
江藤浩之 iPS細胞研究所（CiRA）教授、中村壮 同研究員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。これまでにもiPS細胞から血小板をつくることはできていましたが、輸血に必要なスケールで血小板を生産するのは困難でした。今回は血小板を生み出す細胞である巨核球に着目し、これまでよりも大きなスケールで、医療現場で使用できる量の血小板を生産することを可能としました。
このシステムを用いた临床研究を2015～2016年に计画しており、最终的には临床试験を経て10年后の実用化を目指しています。
本研究成果は、2014年2月13日正午(米国東部時間)に米国科学誌「Cell Stem Cell」で公開されました。
左から江藤教授、中村研究员
今回の手法で250亿个の自己复製する巨核球を使用して、5日で输血に必要な量の血小板を得ることができるようになりました。培养する装置も、复雑な设备を使わずに大量に培养することが出来ます。
このシステムにより、日本人に多い贬尝础型の颈笔厂细胞から血小板製剤を生产するための巨核球のストックや、ドナーが见つかりにくい贬尝础型やその他の特殊な血小板型（贬笔础型）の患者さんへの血小板製剤の安定供给が可能となります。
ポイント
- 従来の方法では、颈笔厂细胞から输血に必要な血小板量の100分の1程度しか作れなかった。
- 生体外で自己复製し冻结保存が可能な不死化巨核球を诱导する方法を确立した。
- 巨核球をストックすることで血小板製剤の供给を安定化できる。
概要
血小板は止血に重要な役割を果たす血液细胞で、巨核球という细胞から分离することで生み出され、血液の中を循环しながら、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、必要量が补充されています。现在、深刻な贫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输血に頼らざるを得ない状况です。しかし、献血ドナーの数は少子高齢化等もあり、减少しています。
また、特に血小板は机能を维持するために室温で保存する必要があり、採血后4日间しか有効期间がありません。そのため、必要なときに必要な量の血小板を供给することが困难です。こうした状况を改善するためには、ドナーに依存しないで血小板などの血液製剤を生产する仕组みが必要です。
本研究グループは2010年に皮肤细胞由来の颈笔厂细胞から培养皿上で血小板が生产できることを発表しました。しかし1回の输血では患者さん1人につき2000～3000亿个もの血小板が必要ですが、これまでの方法では、10亿个程度しか生产できませんでした。そこで今回は血小板前駆细胞である巨核球に着目し、长期间にわたって自己复製することができる巨核球の诱导を试みました。
その结果、これまでの研究で、c-MYCを働かせることで、血小板の生产量を増やすことができることが分かっていましたが、本研究では颈笔厂／贰厂细胞から2週间かけて诱导した造血前駆细胞に、造血干细胞の细胞分裂に重要な働きをするBMI1やアポトーシスを抑制するBCL-XLという遗伝子を利用することで、5ヶ月以上自己复製可能な巨核球を颈笔厂细胞から诱导することができました（図）。
この自己复製できる巨核球をストックしておくことで、さまざまな型の血小板の患者さんへ血小板製剤を安定して供给することも可能になります。
図：复製可能な巨核球の作製方法
详しい研究内容について
书誌情报
[DOI]
Sou Nakamura, Naoya Takayama, Shinji Hirata, Hideya Seo, Hiroshi Endo, Kiyosumi Ochi, Ken-ichi Fujita, Tomo Koike, Ken-ichi Harimoto, Takeaki Dohda, Akira Watanabe, Keisuke Okita, Nobuyasu Takahashi, Akira Sawaguchi, Shinya Yamanaka, Hiromitsu Nakauchi, Satoshi Nishimura, and Koji Eto
"Expandable Megakaryocyte Cell Lines Enable Clinically Applicable Generation of Platelets from Human Induced Pluripotent Stem Cells"
Cell Stem Cell 14 Available online 13 February 2014
掲载情报
- 産経新聞（2月14日 26面）、中日新聞（2月14日 32面）、日刊工業新聞（2月14日 21面）、日本経済新聞（2月14日 38面）、毎日新聞（2月14日 4面）および読売新聞（2月14日 1面）に掲載されました。