由於人富潛能幹細胞（ES細胞/iPS細胞）並不實際存在於人體中，因此具有試管產物特有的異常。其代表性的例子是來自女性富潛能幹細胞特有的性染色體X染色體異常，被稱爲X染色體失活的不可逆破損。
東海大學醫學部醫學科講師福田篤等人的研究團隊在與國立成育醫療研究中心研究所再生醫療中心的共同研究中，成功重獲了女性富潛能幹細胞中不可逆丟失的X染色體失活。並且還在重獲X染色體失活的患者iPS細胞中發現了神經分化，由此表明正確的病理建模研究是可行的。相關研究已刊登在《Cell Reports Methods》電子版上。
（供圖：東海大學）
X染色體的失活是由XIST基因控制的。研究團隊此前的研究已經明確，控制XIST基因表現的啟動子區域發生DNA甲基化，會引起XIST基因的表達抑制。
此次研究探索了XIST基因區域的異常DNA甲基化透過DNA切割實施去甲基化的可能性。結果表明，如果在XIST基因的啟動子區域使DNA斷裂，DNA的去甲基化就會發生，從而重新激活XIST基因。具體做法是用Cas9核酸酶進行DNA切割會改變切割區域的DNA甲基化狀態，使基因重新激活。該研究還表明，在XIST基因重新激活的女性富潛能幹細胞中，X染色體失活最終會恢復。該現象在已驗證的所有女性ES/iPS細胞中都得到了應答，具有高度複製性（已提交申請專利）。
此外，研究表明來自X染色體失活破裂的Rett症候群患者的iPS細胞缺乏神經發育，而X染色體失活恢復的細胞則能進行正常的神經分化。根據上述結果，Rett症候群患者iPS細胞的神經分化透過恢復X染色體失活狀態，首次使分析其本來的病因即MECP2基因的影響成爲可能，也使X染色體失活狀態與利用正常的疾病iPS細胞進行病理建模的基礎技術開發聯繫在一起。
此次成果將極大地擴展女性富潛能幹細胞的利用範圍，並有望闡明女性特有疾病的發病機理。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Cell Reports Methods
論文：De-erosion of X-chromosome dosage compensation by editing of XIST regulatory regions restores differentiation potential in hPSCs
DOI：doi.org/10.1016/j.crmeth.2022.100352
