Yi Kuang iPS細胞研究所（CiRA＝サイラ）研究員、齊藤博英 同教授らの研究グループは、合成ペプチド（アミノ酸が複数つながったもの）を用いて未分化iPS細胞を効率的・選択的に除去する手法を開発しました。本技術を応用することで、iPS細胞を使った再生医療の安全性を高められると期待されます。
本研究成果は、2017年5月19日午前1時に米国の科学誌「Cell Chemical Biology」でオンライン公開されました。
研究者からのコメント
左から、齊藤教授、Yi研究員
今後、本技術を応用することで、iPS細胞を簡便・選択的・効率的に除去して、目的とする細胞の純化が容易になることが期待されます。また、iPS細胞の再生医療への応用における安全性が高まることが期待されます。
本研究成果のポイント
- iPS細胞に対して毒性を有し、それ以外の細胞にはほとんど毒性をもたないペプチドD－3を新たに合成した。
- iPS細胞由来の心筋細胞と未分化iPS細胞を混ぜて培養したのち、D－3を用いて未分化iPS細胞を除去してから移植すると、移植した後の腫瘍の形成を防ぐことができた。
- 細胞表面のアルカリフォスファターゼ活性がペプチドD－3の細胞毒性に必要であった。
- ペプチドD－3は1時間から2時間という短時間の投与でiPS細胞を簡便、かつ選択的に除去できた。
概要
iPS細胞を特定の細胞に分化させて移植する際、未分化のままのiPS細胞が残っていると、移植後に腫瘍を形成する可能性があります。そこで、iPS細胞を再生医療に用いるにあたっては、分化させた細胞集団に混在するiPS細胞をいかに取り除くかが課題でした。
本研究グループは、iPS細胞の表面に多く発現している酵素であるALP（アルカリフォスファターゼ）と結合すると構造が変わり、細胞を破壊するペプチドD－3（D体のアミノ酸を含み、リン酸基をもつホスホDペプチドの一種）を合成しました。D－3を培地に添加することで、従来の手法よりも効率的にiPS細胞を除去できました。また、D－3を用いてiPS細胞由来の細胞集団からiPS細胞を除去すると、移植後に腫瘍が形成される確率を低減できることを確認しました。
図：D－3の作用によってiPS細胞が破壊されるしくみ
D－3はiPS細胞の表面に多く存在するALPに反応して細胞を破壊する。
詳しい研究内容について
書誌情報
【DOI】 https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2017.04.010
Yi Kuang, Kenji Miki, Callum J.C. Parr, Karin Hayashi, Ikue Takei, Jie Li, Mio Iwasaki, Masato Nakagawa, Yoshinori Yoshida and Hirohide Saito (2017). Efficient, Selective Removal of Human Pluripotent Stem Cells via Ecto-Alkaline Phosphatase-Mediated Aggregation of Synthetic Peptides. Cell Chemical Biology, 24(6), 685-694.e4.
- 朝日新聞（5月19日 7面）、京都新聞（5月19日 23面）、産経新聞（5月19日 24面）、日刊工業新聞（5月19日 21面）、日本経済新聞（5月19日 38面）、毎日新聞（5月24日 25面）および読売新聞（5月19日 30面）に掲載されました。
