【医学】マウスES細胞から赤血球前駆細胞株の樹立に成功／理化学研究所

　理化学研究所、マウスＥＳ細胞から赤血球前駆細胞株の樹立に成功

マウスＥＳ細胞から赤血球前駆細胞株を世界で初めて樹立
−ＥＳ細胞やｉＰＳ細胞から感染症リスクのない血液を大量生産することが可能に−

◇ポイント◇
　・赤血球前駆細胞株を世界で初めて樹立、マウスの貧血改善効果を確認
　・ＥＳ細胞やｉＰＳ細胞を利用した赤血球の大量生産モデルを提唱
　・感染症の危険性がない輸血用赤血球の生産に期待

独立行政法人理化学研究所（野依良治理事長）は、マウスＥＳ細胞（※１）から、赤血球前駆
細胞株（※２）を樹立することに世界で初めて成功しました。さらに、樹立した細胞株から産出
した赤血球が、マウスの急性貧血の治療に有効であることを確認しました。理研バイオリソース
センター（小幡裕一センター長）細胞材料開発室の寛山隆研究員、中村幸夫室長らの研究
グループによる研究成果です。
　
輸血や血液製剤の原料は、献血によって確保されています。しかし、「輸血や血液製剤による
肝炎やＨＩＶなどの感染症」、「少子高齢化に伴う献血者の減少」などが社会問題となっている
ことから、安全な血液を人工的に大量生産する技術が熱望されています。この問題を解決
するものとして、ＥＳ細胞やｉＰＳ細胞（※１）が注目されていますが、これらを用いた応用技術は
発展途上で、目的とする種類の細胞を狙い通りに作れるとは限りません。しかし、目的細胞の
「原本」とも言うべき「細胞株」を樹立できると、試験管の中で半永久的に増やすことができ、
既存の培養技術で、同じ細胞を効率良く、大量に作ることが可能になります。
　
研究グループは、独自に開発した培養方法を用い、マウスＥＳ細胞から赤血球前駆細胞株を
樹立することに成功しました。この細胞株を、急性貧血を起こすマウスに移植すると、腫瘍（※３）
形成などの悪影響を示すことなく貧血を改善することができました。
　
ヒト赤血球前駆細胞株から輸血用の赤血球を大量生産することができると、輸血用赤血球の
不足を解消し、感染症のリスク回避も可能となると期待できます。また、マウスＥＳ細胞での
成功は、ヒトＥＳ細胞やヒトｉＰＳ細胞からも同様に、ヒト赤血球前駆細胞株を樹立できる可能性を
強く示唆することとなりました。特に、赤血球には、核が無いので、腫瘍形成の心配もないため、
ＥＳ細胞を臨床に応用することが近い成果として期待できます。今後、研究グループでは、
今回の知見を活かし、ヒト赤血球前駆細胞株の樹立を目指します。
　
本研究成果は、米国のオンライン科学雑誌『ＰＬｏＳ　ＯＮＥ』（２月６日付け：日本時間２月６日）に
掲載されます。


・ソース　日経プレスリリース
http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=181214&lindID=4

▽関連サイト
理化学研究所
http://www.riken.go.jp/
　マウスES細胞から赤血球前駆細胞株を世界で初めて樹立
　- ES細胞やiPS細胞から感染症リスクのない血液を大量生産することが可能に - 　
　http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2008/080206/index.html

※ご依頼いただきました。

（続く）

１．背景

赤血球は酸素を運ぶ重要な血液成分ですが、それ自身は核を持たないために増えることは
できず、体内では、その前段階の赤血球前駆細胞が増殖し、核が抜け出る「脱核」を経て
産み出されます。従って、大量に赤血球を作るためには、赤血球前駆細胞の大量増殖が
必要で、そのためには、いわば「細胞の原本」とも言うべき「細胞株（赤血球前駆細胞株）」の
樹立が有用です。その大きな理由は、ひとたび樹立した細胞株は、試験管の中で半永久的に
増殖させることが可能で、試験管の中で欲しいだけ増やし、治療に役立てることができるため
です。
　
白血病細胞に由来するヒト赤血球前駆細胞株は、既に存在していますが、こうした細胞株に
は最終分化するまでの能力がなく、これらの細胞株から脱核赤血球（成熟赤血球）を生産する
ことは不可能です。これは、白血病細胞という「がん化」した細胞に由来することが原因とも
考えられています。一方、正常な血液細胞（血液幹細胞（※１）など）は他の体細胞と同様に
分裂寿命があり、正常な血液細胞から赤血球前駆細胞株を樹立することには成功していません
でした。
　
研究グループは、不死化細胞（※４）であるＥＳ細胞に注目し、ＥＳ細胞から脱核赤血球を
生産する能力を保有した赤血球前駆細胞株を樹立できるのではないかと考えました。

２．研究手法

ＥＳ細胞から血液系細胞を分化誘導する研究の多くは、血液幹細胞などの前駆細胞を一時的に
生産することを目指した研究が多く、「細胞株」を樹立しようという試みは、これまでほとんど
ありませんでした。研究グループは、既にサルのＥＳ細胞から効率よく全血液系細胞（成熟白血球、
成熟赤血球、血小板前駆細胞など）を分化誘導する技術開発に成功していました
（Ｈｉｒｏｙａｍａ　ｅｔ　ａｌ．　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｈｅｍａｔｏｌｏｇｙ　３４：　７６０−７６９，　２００６）。
基本的には、その分化誘導方法を用いて、マウスＥＳ細胞から血液系細胞を分化誘導し、
長期継代培養することで細胞株の樹立を試みました。
　
また、ＥＳ細胞株から特定の細胞を分化誘導する研究では、多くは２〜３種類のＥＳ細胞株での
試みでしたが、ＥＳ細胞株ごとの性質の違いを考慮すれば、もっと多種類のＥＳ細胞株を
使用することが重要と考えられます。研究グループは、８種類ものマウスＥＳ細胞株を用いて
細胞株の樹立を試みました。

（続く）

３．研究成果

８種類のマウスＥＳ細胞株を使用して、合計６３回の分化誘導実験を行い、５種類の血液前駆
細胞株を樹立しました。このうち２種類は肥満細胞系、他の３種類は赤血球系の細胞株
（赤血球前駆細胞株）でした。３種類の赤血球前駆細胞株はすべて、試験管の中での分化能力を
持ち、分化後にはヘモグロビンを合成して細胞が赤く変化しました（図１）。また、脱核赤血球を
産み出す能力も持っていました（図２）。
　
さらに、樹立した赤血球前駆細胞株がマウス生体内でも分化でき、脱核赤血球を産み生す
能力があるのか否かを調べるため、急性貧血を誘発したマウスへ赤血球前駆細胞株を移植する
ことを試みました。赤血球前駆細胞株を移植したマウス群では、比較対象となる細胞
（肥満細胞系細胞株）を移植した群より、有意に貧血が改善していました。さらに、より
強度な貧血を誘導したマウスでは、赤血球前駆細胞株を移植したマウス群は８匹中７匹が
生き残りましたが、比較対象群では、８匹中１匹しか生き残りませんでした（図３）。
これは、樹立した赤血球前駆細胞株からできた脱核赤血球が、生体内で機能を発揮することを
実証したことになりました。また、赤血球前駆細胞株を移植したマウスでは、腫瘍形成が
全く認められませんでした。

４．今後の期待

マウスＥＳ細胞を用いて赤血球前駆細胞株の樹立に成功したことは、ヒトのＥＳ細胞や
ｉＰＳ細胞からも同様に、ヒト赤血球前駆細胞株が樹立できることを強く示唆するものです。
今回、マウスＥＳ細胞から赤血球前駆細胞株の樹立を試みましたが、樹立に成功したのは
８種類中３種類でした。このように、万能細胞株は細胞株ごとに性格が異なるので、
赤血球前駆細胞株を樹立するためには、より多くの種類の万能細胞株を用いて樹立を試みる
ことが重要です。今後は、ヒトＥＳ細胞のみならず、より多くの種類のヒトｉＰＳ細胞も
利用できるようになるため、ヒト赤血球前駆細胞株の樹立にいっそう近づいたと考えられます。
　
また、試験管の中でヒト赤血球前駆細胞株から脱核赤血球の大量生産ができると、赤血球に
は核がないので腫瘍形成の心配もなく、臨床への応用が可能な細胞となります。遺伝子操作を
したヒトｉＰＳ細胞由来の細胞株でも同様です。研究グループは、臍帯血中に存在する
血液幹細胞から効率良く脱核赤血球を生産する分化誘導技術を開発しており
（Ｍｉｈａｒａｄａ　ｅｔ　ａｌ．　Ｎａｔｕｒｅ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　２４：　１２５５−１２５６，　２００６）、
ヒト赤血球前駆細胞株を樹立することができた場合には、その分化誘導技術を応用して、
ヒト赤血球前駆細胞株から効率良く輸血可能な脱核赤血球を生産することを目指しています。
　
血液製剤を原因とする肝炎やＨＩＶなどの感染症は、現在も大きな社会問題となっていますが、
献血に依存した輸血及び血液製剤は、「感染初期の検査陰性」や「未知なる感染症」などの
リスクを完全には払拭できません。一方、品質管理が万全なヒト赤血球前駆細胞株から、
輸血用赤血球を大量に生産できると、少なくとも赤血球輸血に関しては上記の感染症のリスクは
回避できます。また、Ｏ型Ｒｈ（−）の血液型（※５）の脱核赤血球は、理論的にはすべての
患者に輸血が可能です。従って、Ｏ型Ｒｈ（−）のヒト赤血球前駆細胞株を樹立し、そこから
脱核赤血球を大量生産することができれば、輸血用血液不足を安全に解決できる糸口となります。
研究グループは、現在、こうしたヒト赤血球前駆細胞株の樹立をめざした研究を実施しています。

（続く）

吸血鬼さんに朗報ですね

＜補足説明＞
※１　ＥＳ細胞、ｉＰＳ細胞、幹細胞
他の細胞のもとになる細胞を幹細胞と呼び、自分自身が増える複製能力と、多能性分化能、
すなわち、１つの細胞が体を構成するあらゆる種類の細胞を作り出す（これを分化という）能力を
持っている。ＥＳ細胞は初期胚から得られる幹細胞、ｉＰＳ細胞は体細胞から人工的に作られた
幹細胞のことで、どちらも多能性分化能を備えていることから万能細胞と呼ぶ。

※２　細胞株
元の性質を保ったまま、培地で半永久的に培養することができる細胞。

※３　腫瘍
細胞が異常増殖してできる細胞の塊。がんや肉腫、白血病は、悪性腫瘍と呼ぶ。

※４　不死化細胞
一般に細胞は、細胞分裂する回数がある程度決まっているが、無制限に分裂し、増え続ける
細胞を不死化細胞と言う。

※５　血液型
血液の因子の違いをもとに決められた分類分けを血液型と言う。赤血球膜に存在している
Ａ及びＢ抗原、それらに対する抗Ａ及び抗Ｂ抗体の存在から、Ａ型・Ｂ型・Ｏ型・ＡＢ型、また、
同様に赤血球膜に存在しているＲｈ因子からＲｈ（＋）とＲｈ（−）に分けられる。異なる血液型の
血液を混ぜると血液が凝固するため、輸血において血液型は重要である。


図１　樹立した赤血球前駆細胞株
図２　赤血球前駆細胞株から産生した成熟脱核赤血球（矢印）
図３　貧血誘発マウスへの赤血球前駆細胞株移植の影響
　（＊関連資料を参照してください。）

（以上です）

ニダAA(ry

ES細胞はもう時代遅れニダ

なるほど

京大、阪大、東北大、理化学研究所はすごいな、予算いちばんもらってる

　東大は何してるんだ？　公務員の（税金泥棒）の大量生産だけか？

これは凄い成果だな。
例えばＯ型の血液を大量に生産して貯蔵しておけば。
というか、血液が普通に生産できる工業製品になる。
どうでもいいけど、献血利権の赤十字あたりから邪魔が入りそうではある。

またマウスかよ！

俺的にはES細胞には興味はない。やはりここは、iPS細胞で成功して欲しい所だ。

献血イラネか

これでもう感染症の心配しなくていいんだね

しかしまあ、着実に「人体部品」の概念が形成されてるような。
悪いところをとっかえひっかえ生きれるようになったら
人間の寿命は何年延びるのかねー。
本格的に火星植民を考えたほうがいいと思うんだよ。

マウスをペットにすればはどんな病気になってもかなり医療が確立されてて助けられそうだな

そしてネズミ算式に増えていく・・・・・

これで、北朝鮮支援の赤十字も大きな利権を失うな。ざまあみろｗ

献血が過去の物となるのか。血液製剤とかもそのうち何とかなるのかね。

>>1
>−ＥＳ細胞やｉＰＳ細胞から感染症リスクのない血液を大量生産することが可能に−

>この細胞株を、急性貧血を起こすマウスに移植すると、腫瘍（※３）
>形成などの悪影響を示すことなく貧血を改善することができました。

>また、試験管の中でヒト赤血球前駆細胞株から脱核赤血球の大量生産ができると、赤血球に
>は核がないので腫瘍形成の心配もなく、臨床への応用が可能な細胞となります。

赤血球には核がなくても赤血球前駆細胞には核あるから、分裂寿命がなくいくらでも増え
る赤血球前駆細胞は、腫瘍化どころか腫瘍そのものじゃん。

白血病ならぬ赤血病だな。

結局、赤血球前駆細胞株自体は、実験マウスはともかく人に移植はできないから、試験管
内で赤血球にまでしてから移植するって筆者も書いてるし。

しかしそれなら、試験管内でiPS細胞を大量に増殖させてそれを造血幹細胞にして赤血球
にして移植したら同じ結果になるから、意味なくね？

　皮膚から様々な臓器や組織の細胞に変化できる新型万能細胞(iPS細胞)を作った京都
大学の山中伸弥教授らの研究ｸﾞﾙｰﾌﾟが､ﾏｳｽの肝臓や胃の細胞からもiPS細胞を作る
ことに成功した｡

　従来のiPS細胞よりがん化しにくく､体の色々な細胞からより安全なiPS細胞を作れる
可能性が広がった｡臨床応用に向け､さらに一歩前進した｡15日の米科学誌ｻｲｴﾝｽ
に発表する｡

　山中教授らは､ｳｲﾙｽを運び役にしてがん遺伝子を含む4個の遺伝子を､人やﾏｳｽの
皮膚に組み込んでiPS細胞を作った｡しかし､ﾏｳｽのiPS細胞を使った実験では､3割に
がんができた｡その後､がん遺伝子を含まない方法でﾏｳｽのiPS細胞の作製にも成功し
たが､さらに安全な細胞の作製研究を進めてきた｡

http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20080214-OYT1T00759.htm
http://www.yomiuri.co.jp/photo/20080215-1221135-1-N.jpg

生物って進むときはどんどん進むんだな

白血球はマダー？

>20
iPS細胞の培養には金がかかる。フィーダが高い。

神経細胞もお願いします

【科学】死んだ心臓を細胞注入で再生､ﾗｯﾄで成功…米ﾐﾈｿﾀ大
http://mamono.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1200299754/
【医学】死んだﾗｯﾄの心臓に誕生直後のﾗｯﾄの細胞を注入し心拍を回復
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1200305747/
【医療】｢心臓移植しない｣で拡張型心筋症の治療に成功! "自分の筋肉細胞"を使って心筋再生…阪大･東女医ｸﾞﾙｰﾌﾟ
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1197661057/
【幹細胞】iPS細胞を用い脊髄損傷のﾏｳｽの症状を改善=慶応大
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1198591170/
【医学】足の筋肉から培養した細胞ｼｰﾄを使い､心臓病患者の心機能回復に成功=阪大
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1197816994/
【幹細胞】筋ｼﾞｽﾄﾛﾌｨｰのﾏｳｽをES細胞で治療
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1200919467/
【幹細胞】肝臓や胃の粘膜の細胞からiPS細胞を作ることに成功=京大･山中教授
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1197378687/
【幹細胞】iPS細胞の作製効率を4倍に改善する手法を開発=京大･山中教授
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1197456319/
【科学】新型万能細胞iPS　作製効率4倍にするﾏｲｸﾛRNA(ﾘﾎﾞ核酸)という分子を発見･京都大学の山中教授研究ﾁｰﾑ
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1197503363/
【医学】ES細胞から網膜細胞を効率よく作り出すことに成功
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1202219342/
【科学】ES細胞から赤血球のもとを作成､理研がﾏｳｽ実験成功…安全な輸血用血液が確保できるようになる可能性も
http://mamono.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1202308079/
細胞から歯と毛の再生に成功　東京理科大のｸﾞﾙｰﾌﾟ､ﾏｳｽで成功
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1171849694/
【再生医療】 ﾏｳｽの皮膚でつくったiPS細胞から視細胞を作り出すことに成功…理研と京大 人のiPS細胞でも実験開始 [08/03/02]
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1204449455/