東北大学がiPS細胞由来網膜神経節細胞シートの作製技術を開発、配向ナノファイバーで神経突起伸長を制御
東北大学大学院医学系研究科の研究グループが、iPS細胞由来の網膜神経節細胞(RGC)を用いた移植用細胞シートの作製技術を開発したと発表した。緑内障などで失われるRGCの再生を目指す細胞移植戦略の基盤技術になるという。
ポリカプロラクトン(PCL)製の配向ナノファイバーを足場として用い、インテグリンβ1/FAKシグナル経路を薬理学的に活性化することで神経突起の伸長を促進したと報告している。異種動物由来成分を含まない培養条件下でも、細胞が電気刺激に正常に応答することを確認したとしている。
配向ナノファイバー足場でRGCシートの作製に成功
東北大学大学院医学系研究科眼科学分野の中澤徹教授らの研究グループは、生体適合性に優れたPCLの配向ナノファイバーを足場として用い、iPS細胞由来のRGCシートを作製する技術を開発したと発表した。PCLは生体内で自然に分解・吸収される特性を持つ素材で、医療用足場材料として研究・使用されているという。
研究グループは、PCLナノファイバー上でのRGCの生着を制御するメカニズムを解析し、細胞外マトリックスの受容体であるインテグリンβ1のシグナル経路を薬理学的に活性化することで、RGCの生着率を大幅に向上させ、神経突起の伸長を促すことに成功したとしている。さらに、臨床応用を見据え、動物由来成分を含まない培養条件下でも、ナノファイバーの配向に沿った神経突起の伸長を示す配向RGCシートの作製と、脱分極刺激に対する正常な電気生理学的応答の実証に至ったと報告している。
緑内障による視神経障害と細胞移植の課題
緑内障は、目から入った視覚情報を脳へ伝える唯一の出力神経細胞であるRGCが段階的に消失し、視野障害から失明に至る疾患とされる。一度失われたRGCは自然に再生しないため、iPS細胞由来RGCを移植する細胞補充療法が期待されてきた。ただし、これまでの動物実験では、細胞懸濁液を注入する移植法では細胞の生着率が低く、構造的・機能的な神経回路の再構築が難しいという課題があったという。
こうした背景のもと、研究グループは足場材料としてのナノファイバーの形状や配向性、細胞接着に関わるシグナル経路の制御に着目し、生着率と神経突起伸長を同時に高める技術の確立を試みた。今回の技術は、電界紡糸法やエレクトロスピニングなどを用いてナノメートルサイズの繊維を一定方向に揃えて作製した足場を用いる点、および異種動物由来成分を排除した培養条件で機能を実証した点が特徴とされる。
事実関係の整理
- 情報の種類:大学発の研究発表(プレスリリース)
- 発表主体:東北大学大学院医学系研究科(中澤徹教授ほか)
- 使用素材・技術:ポリカプロラクトン(PCL)製配向ナノファイバー、iPS細胞由来網膜神経節細胞(RGC)
- 主な成果:インテグリンβ1/FAKシグナル経路の活性化によるRGC生着率と神経突起伸長の向上、異種動物由来成分不使用条件下での電気生理学的応答の実証
- 掲載誌:『ACS Biomaterials Science & Engineering』(米国化学会)
- 留意点:本成果は基礎研究段階の報告であり、臨床応用の時期や有効性・安全性については今後の検証が必要とされる
参考文献
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https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2026/08/press20260821-02-sheets.html