本文根据庆应义塾大学成果发布编译整理而成
庆应义塾大学医学部整形外科学教室的镰田泰裕（博士课程4年级学生）和生理学教室的神山淳副教授等人组成的研究团队，通过与大日本住友制药公司再生和细胞医药神户中心的矶田美帆博士等人进行联合研究，开发出了将临床用人iPS细胞有效分化为胶质细胞（少突胶质细胞（注1）等）的诱导方法，通过临床用于脊髓损伤模型动物的脊髓后确认，运动功能得到了改善。
作为通过神经干细胞移植恢复受损脊髓功能的机理之一，移植细胞的再髓鞘化至关重要。髓鞘通过覆盖从神经细胞延伸出来的轴突，像绝缘片一样发挥作用，可使脊髓内实现非常快速的神经传递。此前也有利用人iPS细胞源移植细胞进行再髓鞘化的报告，但移植细胞均使用研究用iPS细胞，未报告过采用临床用人iPS细胞的分化诱导法以及使用模型动物的验证成果。
此次，研究团队利用拥有不易发生排异反应的HLA型组合的人iPS细胞培养了容易分化成胶质细胞的神经干细胞并进行移植，确认运动功能得到明显的改善，因此该成果有望实现从基础到临床的无缝衔接，有力推动临床应用。
此次开发利用了京都大学iPS细胞研究所（CiRA）培养的临床用iPS细胞诱导胶质细胞指向性神经干细胞（Neural Stem/Progenitor Cells（NS/PCs） with gliogenic competence from clinically relevant feeder-free human iPSCs：以下简称“ffiPSC-gNS/PCs”），通过向脊髓损伤模型小鼠移植ffiPSC-gNS/PCs，验证了其安全性和有效性（下图）。
图：研究概略图
研究成果
（1）通过免疫染色和基因表达分析确认培养的细胞具有较高的胶质细胞分化指向性
通过免疫染色确认，利用此次开发的新诱导法培养的神经干细胞高度表达未分化细胞分化为胶质细胞时所须的转录因子NFIA和OLIG2。另外，基因表达分析也同样确认胶质细胞相关的基因表达升高。
（2）经确认，移植的细胞大多都分化为少突胶质细胞，并实现再髓鞘化
移植的ffiPSC-gNS/PCs在移植12周后的小鼠损伤脊髓内分化成了神经元、星形胶质细胞和成熟的少突胶质细胞。另外，通过电子显微镜确认，多数细胞都针对由来自移植细胞的少突胶质细胞构成的残存轴突实现了再髓鞘化。
（3）实施细胞移植的小鼠因脊髓损伤而降低的运动功能得到改善
针对脊髓损伤后移植了ffiPSC-gNS/PCs的小鼠和仅注入磷酸盐缓冲溶液的小鼠，评估了后肢运动功能，确认细胞移植小鼠的运动功能明显得到改善。另外，在转棒上的行走时间和在平地上行走时的步幅也得到改善。此外还发现，移植了ffiPSC-gNS/PCs的小鼠，后肢的髋关节、膝关节和踝关节可以更顺畅地运动。
（注1）少突胶质细胞
中枢神经内的胶质细胞之一，会形成包围细神经的脂质层——髓鞘，具有加快神经信号传递速度的功能。
论文信息
题目：A robust culture system to generate neural progenitors with gliogenic competence from clinically relevant induced pluripotent stem cells for treatment of spinal cord injury
期刊：STEM CELLS Translational Medicine在线版
DOI：10.1002/sctm.20-0269
日语发布资料
编译：JST客观日本编辑部
