北カロライナ州チャペル・ヒル所在University of North Carolina (UNC) の研究者は、協力機関の科学者チームとの共同研究で初めてヒトの腸組織から成体幹細胞の分離に成功した。成体幹細胞の分離成功により、ヒトの幹細胞生物学上のメカニズムを正しく突き止めようと望んでいる科学者にとって待ち焦がれていた試料が手に入るようになる。そればかりか、炎症性腸疾患治療法や、腸の損傷を引き起こすことの多い化学療法や放射線療法の副作用緩和にも新しい方向からの取り組みが可能になる。
この研究論文の筆頭著者、UNCの医学部、生医学工学部、細胞分子生理学部准教授を務めるScott T. Magness, Ph.D.は、「研究でこのような細胞(成体幹細胞)が使えないことが、長年、研究にとって非常に大きな妨げになっていた。これまでこのような幹細胞を分離し、研究する技術を持っていなかったが、これからは研究上の難問を解決する道具を手にすることができる」と述べている。学術誌Stem Cellsの2013年4月4日付オンライン版に掲載されたUNCの研究論文は、長年、マウスの細胞を使っての実験を余儀なくされていた分野で大きな飛躍を遂げたといえる。
その期間、マウスのモデルを用いた研究でもかなりの進歩があったが、マウスとヒトの幹細胞生物学的な相違のため、ヒトの疾患に対して新しい方向からの治療法の開発が難しかった。Dr. Magness 研究室の大学院研究者でこの研究論文の共同筆頭著者、Adam D. Gracz は、「マウスを使った研究でも、この組織の働きを説明する基礎的機械的データを得ることはできるが、ヒトの組織を使って同じような実験をしないことには正確なその機序をとうてい解明できないというケースもある」と述べている。この研究論文の共同筆頭著者にはMegan K. Fuller, M.D.も名を連ねている。
Magness研究室はアメリカで初めてマウスの腸幹細胞を分離し、成長させることに成功している。そのため、ヒトの組織で同じようなテクニックを開発する場合にもすでにその技術は十分に持っていた。加えて、UNCでは胃バイパス手術で術後に処分されてしまうヒトの腸組織の小片を手に入れ、実験に用いることができた。
また、テクニックを改善するため、研究者はマウスの実験で使った方法がヒトの組織にも適用できるのかどうかも調べた。まず、マウスの幹細胞の表面で見つかった分子とヒトの幹細胞の表面で見つかった分子が同じかどうかを観察した。
CD24やCD44が関連している事が明らかになり、実際、マウスとヒトでは同一の分子形態であった。さらに、これらの分子に蛍光タグを付け、蛍光発色セル・ソーター (FACS) を用いて小さな腸組織サンプルから幹細胞を見つけ、分離した。その過程で、ヒトの腸組織からヒト幹細胞を分離できるだけでなく、異なるタイプの腸幹細胞を分別できることも確認した。
活性状態と休眠状態の幹細胞があることは幹細胞研究者の間でも盛んに論議されている。活性化している幹細胞が負傷、化学療法、放射能などで損傷を受けると、休眠していた幹細胞が活性化し、損傷を受けた幹細胞と交代するのであるが、その機序については未だにつかめていない。
Dr. Magnessは、「今、ここまで可能になったのであるから、次のステップはそれぞれの幹細胞の特徴を慎重に調べ上げ、それぞれの能力を評価することだ。たとえば、こういう幹細胞を体外に取り出して治療の際の細胞供給源とすることができるのか? 組織工学に用いることができるのか? さらに極端には、こういう幹細胞の遺伝子を組み換え、先天的遺伝病や炎症性腸疾患の治療に充てることができるのか? 将来、こういった疑問を探っていくことになるだろう」と述べている。
この研究では、UNCの他にも、共同研究機関として、Stowers Institute for Medical Research、VA Greater Los Angeles Healthcare System、University of California, Los Angeles (UCLA)が参加している。
■原著へのリンクは英語版をご覧ください：Adult Stem Cells Isolated from Human Intestinal Tissue
