ヒトES細胞とiPS細胞の培養を困難にしている原因の酵素を世界で初めて発見　-細胞培養の効率と分化法開発への貢献-

2013年1月23日

　独立行政法人医薬基盤研究所　古江-楠田美保研究リーダー及び、木根原匡希特任研究員らは、ヒトES/iPS細胞の培養を難しくしている「未分化状態の不安定性」の原因となっているタンパク質の同定に成功しました。このタンパク質は、プロテインキナーゼC（PKC）と呼ばれる酵素で、ヒトES/iPS細胞の培養に必要なFGF-2と呼ばれる増殖因子によって活性化されることが分かりました。このPKCを阻害する物質を添加することにより、ヒトES/iPS細胞を安定して増殖できるようになりました。
　この研究成果は米科学雑誌PLOS ONE（http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0054122）に１月２１日付けで掲載されることとなりましたので、お知らせします。

【研究の概要】
　一般的にヒトES/iPS細胞は、マウス胎児組織由来細胞（フィーダー細胞）を「支持細胞」にして、血清（あるいは動物由来成分を含む代替血）やFGF-2等を用いて培養されています。血清等を含む培養条件は、未知の成分や多くの増殖因子を含んでおり、FGF-2の働きにも、未解明な点が残されていました。さらに、ヒトES/iPS細胞は、非常にストレスに弱いため細胞培養者の通常の操作中に細胞死や細胞分化を起こしてしまい、未分化状態を維持した上で安定して培養する大きな障害になっていました。
　既に我々は、ヒトES細胞用にFGF-2を含む最小限の既知の物質から構成されている無血清培地(hESF9)を開発していました。この培地は、構成成分が明確なため培地へ添加した増殖因子の機能や化合物の効果を正確に検証することができます。今回ヒトES/iPS細胞におけるFGF-2の作用経路を明らかにするため、この培地を用いて選択的に酵素を阻害できる数多くの物質の効果を検証しました。そして、FGF-2によって活性化されるプロテインキナーゼC（PKC）と呼ばれる細胞内のリン酸化酵素が、この「未分化状態の不安定性」の引き金であることを発見し、その働きを阻害すると細胞分化を抑制できることを明らかにしました。この発見により、PKCという酵素の活性を制御することで、未分化状態のヒトES/iPS細胞を大量生産する方法を確立しました。今後は、創薬応用に必要な肝臓や神経細胞などの様々な分化細胞を大量に生産する技術開発への応用が期待されます。本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ）戦略的イノベーション創出推進プログラム（S-イノベ）ならびに厚生労働省科学研究費及び文部科学省の科学研究費の支援を頂いたことで成果につながりました。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　照会先：独立行政法人医薬基盤研究所
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　古江-楠田美保（研究リーダー）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　電話：072-641-9819

※参考資料はこちら（ＰＤＦ）を御覧ください。
　国立成育医療センター再生医療センター センター長 / 生殖・細胞医療研究部 部長 梅澤 明弘 氏 のコメントについてはこちら（ＰＤＦ）を御覧ください。
　　

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