iPS細胞を経由せずに特定の機能を持つ細胞作製に成功

あらゆる細胞に分化する能力があるiPS細胞（人工多能性幹細胞）が再生医療や創薬開発の切り札として脚光を浴びています。すでに臨床に移っているものもあって、普通に治療を受けられる日も近づいてきています。iPS細胞は患者自身の細胞から作るので拒絶反応がないという利点がありますが、課題もあります。1つは作製に時間がかかることで、目的の細胞を得るために1カ月ほどかかっています。また、 iPS細胞から作製した目的細胞にがん化の危険性があるとの指摘もあります。

「それならiPS細胞を経由せずに直接作ってしまえばいいじゃないか」と考えたのが、オミックス基盤研究領域の研究者たちです。遺伝子がどのように発現し、最終的にヒトの体を形作っている組織細胞のうちどれになるかは、転写因子と呼ばれるタンパク質で構成される膨大な転写制御ネットワークが制御しています。そこで研究者は、ある細胞が持つ特定の機能は、ネットワークの一部分としてその細胞が独自に持っている”転写制御のサブネットワーク”によって調節されていると仮定し、このサブネットワークを異なる別の細胞に再構築することにしました。

まず、転写因子の発現情報や文献情報に加え、転写因子の制御関係を組み合わせることで転写因子サブネットの相関図を作り、その中で最も重要な働きをしている転写因子を絞り込むための一連の手法を確立しました。次に、この手法をヒト単球細胞に適用し、単球細胞の機能を発現するために最も重要な4つの転写因子を見つけました。これらの遺伝子を実験に一般的に使われるヒト線維芽細胞に導入したところ、線維芽細胞の形状が単球細胞に似た形態に変化し、線維芽細胞が持っていない貪食能、炎症反応、サイトカイン分泌といった単級細胞特有の機能を持つ細胞に分化転換したことが分かりました。今回のように普遍的な方法論を用いて直接、目的とする細胞の機能を持つ細胞を作製したのは初めてのことです。また、ヒト線維芽細胞から単球様細胞を作製したのも初めてです。

今回、用いた方法は他の目的細胞にも適用可能です。将来的には入手が容易な細胞から医学的に有用で、かつ希少な細胞を直接作製できるようになると期待できます。