DMDは、筋肉にあるジストロフィンというタンパク質が欠損することによって発症する進行性の重篤な筋疾患で、根本的な治療法は開発されていません。ジストロフィンを骨格筋に再生する方法として、細胞移植治療が期待されています。
私たちの体の中では日々、筋肉の再生が行われています。その際、骨格筋のそばに存在しているサテライト細胞注1)と呼ばれる細胞が、骨格筋の再生や修復に重要な役割を果たしています。よって、サテライト細胞を使った再生医療が試みられてきましたが、サテライト細胞を採取することは難しく、採取出来たとしてもそれを増やすことが困難であり、今まで実現に至っていません。そのため、iPS細胞などから人工的に骨格筋幹細胞をつくる方法が期待されています。
櫻井研究室ではこれまでに、筋再生能の高い骨格筋幹細胞注2)を分化させる方法を開発しています（CiRAニュース 2020年7月3日）。しかし、iPS細胞から骨格筋幹細胞を作成する過程で多数のほかの種類の細胞ができてしまうため、臨床応用をする上では、より高い純度で必要な細胞だけ選別する技術が必要でした。これまでにも純化する方法はいくつか報告がありましたが、実際に動物モデルへの移植を行うと、混ざってしまったほかの細胞の影響で線維化するなど、正常な筋再生が起こりませんでした。そこで本研究では、より高度に純化するためのマーカーを探しました。
当研究室、Nalbandian Minas大学院生（CiRA臨床応用研究部門）、櫻井英俊 准教授（CiRA臨床応用研究部門）らの研究グループは、ヒトiPS細胞から骨格筋幹細胞へと分化誘導する際に有用な2つの新たなマーカーとしてCDH13およびFGFR4を見出しました。
デュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）のような骨格筋疾患の治療法として期待されるものの一つに、ヒトiPS細胞から作製した骨格筋幹細胞の移植があります。しかし、その医療応用には、骨格筋幹細胞の純度を高める方法の開発が必要です。本研究ではMYF5遺伝子の発現を骨格筋分化の指標として、骨格筋を形成する能力のある細胞を選別する2つのマーカーとして、CDH13とFGFR4を見出しました。それぞれのマーカーをもとに選択された細胞は、マウスに移植すると骨格筋を効率よく再生し、DMDモデルマウスの体内で、ジストロフィンの発現を回復させました。これらの結果から、CDH13とFGFR4が、骨格筋幹細胞を純化するマーカーとして有力な候補であると考えられます。
この研究成果は2021年4月2日(日本時間)に「Stem Cell Reports」で公開されました。
詳しい研究の内容はCiRAホームページのプレリリースをご参照ください。
https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/news/210402-010000.html
注1) サテライト細胞
骨格筋系幹細胞のうち、生体内で筋線維の外側に張り付いている成人型の細胞。
注2) 骨格筋幹細胞
骨格筋系の細胞へと分化することができる幹細胞。
