大阪大學的關口清俊教授等人開發了一種利用人源iPS細胞高效製備肌肉的基礎——幹細胞的方法。既往方法需要用到小鼠來源的成分,本研究中成功用人工合成的人源成分取而代之,使其更易於臨牀應用。今後的目標是將該方法應用於肌肉萎縮症等因疾病或老化導致的肌力下降的再生冶癒。
與既往方法(左)相比,使用新開發的層粘連蛋白可更有效地製備作爲骨骼肌幹細胞基礎的細胞(右)(供圖:京都大學iPS細胞研究所櫻井英俊副教授)
骨骼肌幹細胞存在於肌肉中。在劇烈運動和鍛鍊的刺激下增殖,並開墾受損肌肉。作爲導致肌力下降的遺傳性難治疾病肌肉萎縮症,以及因年齡增長導致肌力下降的肌肉減量症的冶癒方法,移植由iPS細胞製成的骨骼肌幹細胞的再生醫療方法被寄予厚望。
儘管此前已有利用iPS細胞製備骨骼肌幹細胞的方法,但由於細胞培養需要使用小鼠來源的蛋白質,因此難以應用於臨牀。此外,幹細胞生成效率也較低,僅爲1成左右。
研究團隊此次人工合成了人源蛋白「層粘連蛋白421(laminin 421)」,並更換了小鼠來源成分。這種蛋白質可促進iPS細胞的增殖及向骨骼肌幹細胞的轉化。幹細胞的製造效率提高了一倍,達到20%。
京都大學iPS細胞研究所(CiRA)副教授櫻井英俊表示:「本次的製備方法將成爲邁向臨牀應用的重要里程碑」,研究團隊計劃首先將其用於手部和手指肌肉的冶癒。針對臨牀應用,櫻井副教授還指出:「提高純度是臨牀應用的最重要的課題」,爲此將努力改進培養技術。
大阪大學、CiRA等已在國際科學雜誌《Advanced Science》上發表了相關研究成果。並計劃透過大阪大學的初創公司Matrixome(大阪府吹田市)將開發的培養技術實施商品化。
日文:《日本經濟新聞》、2024/5/28
中文:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌:Advanced Science
論文:Heparan Sulfate Chain-conjugated Laminin-E8 Fragments Advance Paraxial Mesodermal Differentiation Followed by High Myogenic Induction from hiPSCs
DOI:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202308306