2014年4月25日
中辻憲夫 物質－細胞統合システム拠点（iCeMS＝アイセムス）設立拠点長?再生医科学研究所教授の研究グループは、平成22年度から進めてきたNEDOプロジェクトにおける日産化学工業株式会社との共同研究によって、2種類の機能性ポリマーを用いたヒト多能性幹細胞（ES／iPS細胞）の大量培養技術における新たな三次元培養法の開発に成功しました。
本研究成果は、米科学誌「ステム?セル?リポーツ（Stem Cell Reports）」電子版で公開されます。
研究者からのコメント
左から、西野泰斗 日産化学工業 生物科学研究所グループリーダー、長谷川光一 iCeMS講師、中辻教授、尾辻智美 同研究員
今回発表した机能性ポリマーを活用した大量培养システムは、これまでのヒト贰厂／颈笔厂细胞の培养システムでは不可能であった多能性干细胞の大量生产、さらには分化细胞の大量生产に适応可能だと考えています。今后実用的な培养机器システムの开発に成功すれば、日本発の技术で世界的なシェアを获得できる可能性があります。
现在、ヒト多能性干细胞由来の分化细胞を用いた再生医疗の実现化のために、国内外でさまざまな临床応用プロジェクトが进行しています。これらは少数患者に対する临床研究や临床试験ですが、その结果が良好であった场合、多数患者の治疗を実现するため、标準的治疗への応用を目指すことになります。その场合、细胞品质管理の向上や细胞调製コストの低减を达成できる干细胞および分化细胞の大量生产システムの开発は必须です。今回の研究成果はまさに、そのための基干技术として活用することができると考えています。
概要
ヒト多能性干细胞は、无限の増殖能と多分化能を有することから、再生医疗や创薬研究への実用化が期待されています。そのためには、高品质の细胞を安定的に大量供给する必要がありますが、従来の接着培养法は、大量生产には不向きであり、近年注目されている浮游培养法もまた细胞块の大きさのコントロールや撹拌による细胞ダメージなどの问题点があります。
今回、最适な叁次元培养による大量生产を可能にするために、新たなスフェア培养法を确立しました。今回开発た方法では、従来の细胞継代时の细胞解离に使用される酵素処理ではなく、メッシュフィルターを用いた机械的処理による细胞株の継代法を确立し、高分子ポリマーであるメチルセルロースを培养液中に添加することで、细胞スフェア间の自発的融合を大幅に减少し、细胞块の大きさを均一にすることに成功しました。また、别の高分子ポリマーであるジェランガムを添加することで、撹拌することなく浮游させることが可能な叁次元スフェア培养法の开発に成功しました。この方法でニプロ株式会社が开発した200尘尝容量のガス透过性培养バッグを用いた培养では、10の8乗个の细胞数を获得でき、多能性干细胞を効率的に増殖生产できるシステムの开発が可能であることを実証しました。この技术は、今后国内外で不可欠となる细胞大量生产にとって画期的な新技术です。
図：A. 200ml容量のガス透過性培養バッグを用いた三次元スフェア培養。 B. 三次元スフェア培養法と接着培養法の比較。 C. 200mlの三次元スフェア培養で維持した多能性幹細胞スフェアの形態
详しい研究内容について
ヒト多能性幹細胞（ES／iPS細胞）の新たな三次元培養法 －大量培養?大規模生産を可能に－
书誌情报
[DOI]
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Tomomi G. Otsuji, Jiang Bin, Azumi Yoshimura, Misayo Tomura, Daiki Tateyama, Itsunari Minami, Yoshihiro Yoshikawa, Kazuhiro Aiba, John E. Heuser, Taito Nishino, Kouichi Hasegawa, and Norio Nakatsuji
"A 3D Sphere Culture System Containing Functional Polymers for Large-Scale Human Pluripotent Stem Cell Production"
Stem Cell Reports Vol. 2 pp. 1–12 May 6, 2014
掲载情报
- 朝日新聞（4月25日 7面）、京都新聞（4月25日 32面）、産経新聞（4月25日 28面）、中日新聞（4月25日 32面）、日刊工業新聞（4月25日 23面）、日本経済新聞（4月25日 1面）、毎日新聞（4月25日 6面）および読売新聞（4月25日 2面）に掲載されました。
