ヒトES・iPS細胞の分化能、意外と広範だった? 京大が解明

京都大学の斎藤通紀教授らは、ニホンザルの近縁種であるカニクイザルを用いて発生過程における網羅的な遺伝子発現を調べることで、ヒトのES細胞やiPS細胞の多能性状態の実態を明らかにした。霊長類のES細胞やiPS細胞が、これまで考えられていたより広範な分化能を持っている可能性があるという。

ES細胞やiPS細胞は、体を構成するさまざまな種類の細胞に分化する能力を持っており、着床前の胚から作成されるのがES細胞、体細胞から作成されるのがiPS細胞である。その分化能は、生物種によっても異なり、すべての器官に分化できる「ナイーブ型」と、分化に制限がある「プライム型」が知られている。マウスの場合はES細胞もiPS細胞も「ナイーブ型」を示すが、ヒトを含む霊長類のES細胞やiPS細胞は、マウスの着床後の胚から作成される「エピブラスト幹細胞」に似た形態や挙動を示すことから、これまで「プライム型」と考えられてきた。しかし、技術的・倫理的観点からヒトの着床後の胚を使った研究は行われておらず、ES細胞やiPS細胞の多能性状態の実態は未解明だった。

今回、カニクイザルの着床前と後の胚についてすべての遺伝子発現を解析したところ、着床後も安定して多能性状態を維持することがわかった。また、これらのデータを用い、発生過程中の多能性状態に変化をもたらす遺伝子のグループを特定した。この遺伝子のグループの発現を調べたところ、ヒトのiPS細胞はサルの着床後約1週間程度の多能性細胞と同等であり、さらにマウスの胚の原腸陥入前と同等であることがわかった。このことから、霊長類のES細胞やiPS細胞は、マウスにおけるナイーブ型とプライム型の中間の多能性状態に位置すると考えられる。つまり、マウスのプライム型多能性幹細胞よりも広範な分化能を持っている可能性を示している。

この成果は、JST戦略的創造研究推進事業の一環として行われ、25日午前2時(日本時間)に英国科学誌『ネイチャー』オンライン速報版で公開された。

画像提供:科学技術振興機構(JST)

 
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