饗庭一博講師・中辻憲夫教授ら、ヒトES細胞からALS疾患モデルを作製し、病状再現に成功：病態の解明や治療薬の開発に期待 [Stem Cells Translational Medicine]

2012年5月9日

 

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　京都大学（総長：松本紘）と幹細胞創薬研究所（理事長：横山周史）は、ヒト胚性幹（ES）細胞に筋萎縮性側索硬化症（ALS）の原因遺伝子を過剰発現させた疾患モデル細胞を作成し、ALSの疾患症状の再現に成功しました。この成果は、ALSの病態の解明や治療薬の開発等に役立つことが期待されます。

　中辻憲夫京都大学物質－細胞統合システム拠点（iCeMS＝アイセムス）拠点長、饗庭一博iCeMS講師らのグループは、同iPS細胞研究所（CiRA）、同大学院医学研究科、幹細胞創薬研究所と共同で、家族性ALS原因遺伝子の一つであるスーパーオキシドディスムターゼ１（SOD1）の変異型遺伝子を過剰に発現しているヒトES細胞を作成しました。これをALS患者で影響の出る運動神経細胞に分化させたところ、そうした細胞に特異的な細胞死が起こることを確認し、また運動神経細胞内に異常な凝集体が形成されることを検出しました。さらに、運動神経細胞死に関わると報告されているグリア細胞（アストロサイト）にも分化させることで、その培養上清にヒトES細胞由来の運動神経細胞の細胞死を引き起こす因子が存在しているなど、これまで報告されているALS症状に関わる現象を培養細胞によって再現できることを確認しました。これまで、iPS細胞やES細胞を用いてALSの病態を再現するための研究が世界中で行われていますが、運動神経細胞とアストロサイト共に同じヒト多能性幹細胞株（万能細胞株）から分化誘導させ、ALSモデル細胞の作成に成功したのは、本研究が世界で初めてです。

　この成果は、これまで動物とヒトという生物種による違いから疾患モデル動物では充分に理解できなかったALSの疾患発症・進行メカニズムのより正確な解明に加え、モデル細胞の細胞死や異常な凝集体形成の抑制などを指標にした効果的な治療薬の探索・開発にも寄与することが期待されます。

　本研究は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）プロジェクト「研究用モデル細胞の創製技術開発」（2005～2009年度／プロジェクトリーダー：中辻憲夫）、日本学術振興会（JSPS）科学研究費助成事業・基盤研究 (C) 課題「ヒト胚性幹細胞から作製した筋萎縮性側索硬化症モデル細胞を用いた疾患発症機序の研究」（2011～2013年度／代表者：饗庭一博）の一環として行われました。本論文は、米国東部時間5月8日（日本時間9日）に米科学誌「ステム・セルズ・トランスレーショナル・メディシン」オンライン版で公開されました。

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文献情報

Extenal LinkAmyotrophic lateral sclerosis model derived from human embryonic stem cells overexpressing mutant superoxide dismutase 1

Tamaki Wada, Sravan K. Goparaju, Norie Tooi, Extenal LinkHaruhisa Inoue, Ryosuke Takahashi, Norio Nakatsuji, and Kazuhiro Aiba

Stem Cells Translational Medicine | DOI:10.5966/sctm.2011-0061 | Published May 8, 2012

関連リンク

日本ALS協会（JALSA）：京都大学等、ヒトES細胞からALS疾患モデルを作製して病状再現に成功

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