京都大学(京大)は8月9日、膵臓の元となる胎生期の膵芽細胞への分化を制御するメカニズムに細胞骨格に関連する分子が関与することを明らかにしたと発表した。

同成果は、京都大学iPS細胞研究所(CiRA) 豊田太郎講師、長船健二教授らの研究グループによるもので、8月8日付の国際科学誌「Stem Cell Reports」に掲載された。

膵臓は、胎生期の後方前腸に存在する膵前駆細胞と呼ばれる一層の細胞シートから膵芽と呼ばれる細胞の塊をつくることで初めて形として認識することができることから、膵芽は膵臓の最初の組織であると考えることができる。このため、膵芽細胞は糖尿病に対する細胞移植療法をはじめとした膵臓再生医療の基盤となる細胞源として期待されている。

これまでの研究で、ES細胞やiPS細胞といったヒト多能性幹細胞から、発生過程を模倣した分化誘導法によって膵臓細胞を作製できることが報告されていたが、途中の段階である膵芽細胞への分化の仕組みは完全にはわかっていなかった。

今回、同研究グループは、細胞構造の変化に着目。細胞骨格の調節に関わる試薬のなかから、ROCK阻害剤や非筋ミオシンII阻害剤が膵芽細胞への分化を促進することを見出した。ROCK阻害剤や非筋ミオシンII阻害剤の処理で作られた膵芽細胞は、マウスの生体内へ移植すると胎生期の膵臓様組織を形成し、数カ月後には血中グルコース濃度に応答してインスリンを分泌することから、生体内の膵芽細胞と同様の性質があると考えられる。

また、同研究グループは、細胞密度が高い状態や細胞塊では、ROCK活性やその下流にある非筋ミオシンIIの量が低下していることも明らかにした。つまり、ROCK阻害剤や非筋ミオシンII阻害剤は、膵芽細胞への分化に有利な培養条件と同じ細胞内状態を作り出していると考えることができる。

今回の成果について同研究グループは、糖尿病などの膵臓疾患に対するiPS細胞を用いた再生医療開発研究の基盤として貢献するものと説明している。