胚からの個々の形成過程
人間の体を構成する細胞の種類は多種多様で、合計で約60兆個の細胞で構成されている。 これらの細胞のそれぞれは、最終的には、人間の体の様々な組織や器官を形成する異なる形態と機能の体細胞に分化し、分裂し始めた単一の受精卵細胞 多能性幹細胞は、胚外分化なしに同様の可能性を有すると考えられている。p>
図: 三胚葉を介して多能性幹細胞から様々な組織細胞型の誘導
個体を形成する過程で、幹細胞は、同じタイプのより多くの細胞を分割して作成する増殖能を保持しながら、自分自身とは異なる細胞に変化(分化)するか、さらにより特殊な形態に分化する。 これは様々な器官がどのように作られるかです。
胚発生の初期段階である胚盤胞期には、身体を構成するほぼすべての細胞型に分化することができる細胞があり、次のように知られている能力pluripotentcy.In es細胞およびiPS細胞を含むvitroの多能性幹細胞は、内胚葉、中胚葉および外胚葉に由来する細胞型に分化することができるが、完全な生物のみに成長す 対照的に、組織幹細胞や体性幹細胞など、限られた数の細胞型にしか分化できない幹細胞は、多能性幹細胞として知られています。
これらの細胞は、基礎研究だけでなく、特定の細胞に分化してその性質を調べるだけでなく、薬剤候補を検索する”創薬スクリーニング”や、治療剤とし しかし、多能性幹細胞の培養は、従来の体細胞培養とは様々な点で異なり、未分化状態を維持し、高い再現性を確保することは困難であると言われています。
多能性幹細胞と多能性幹細胞の分類と特徴
多能性幹細胞
多能性幹細胞は、特定の組織や器官を含む細胞に分化する能力を有し、組織幹細胞と体性幹細胞の両方を含む。組織幹細胞は組織特異的であり、同種の娘細胞に分裂することによって自己再生するか、または組織内のより特殊な細胞に分化する能力を有する。
体性幹細胞は生体内に存在し、限られた数の細胞型に分化することができる。
体性幹細胞は、体性幹細胞に分化することができる。
間葉系幹細胞(MSCs)は、体細胞幹細胞の一種であり、骨、軟骨、血管、および心筋細胞に分化することができる。 MSCは、骨髄、臍帯組織、臍帯血、および脂肪組織から比較的容易に得られる。
多能性幹細胞は、抗炎症効果、成長因子誘導効果、血管新生効果を有し、組織修復において重要な役割を果たすことが報告されている。 さらに、それらは多能性幹細胞と比較して癌化のリスクが減少していると言われており、重要な安全性の考慮事項である。
再生医療製品は、すでに脊髄損傷および造血幹細胞移植後の急性移植片対宿主疾患の治療のために世界的に承認されています。テーブル
: Examples of Approved Regenerative Medical Products That Use Human MSCs in the World-
Regenerative Medical Products | Approved Countries | Manufacturing Distributors | Origin MSC | Applications |
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PROCHYMAL® | Canada, New Zealand | Mesoblast | Allogeneic bone marrow-derived MSC | Acute GVHD*(pediatric) |
TEMCELL® HS Inj. | Japan | JCR Pharma | Allogeneic bone marrow-derived MSC | Acute GVHD* |
Stemirac® Inj. | Japan (conditional approval) | Nipro | Autologous bone marrow-derived MSC | Spinal cord injury |
Heartcellgram-AMI® | South Korea | Pharmicell | Autologous bone marrow-derived MSC | Acute myocardial infarction |
Cupistem® | South Korea | Anterogen | MSC derived from own fat | Crohn’s disease |
CARTISTEM® | South Korea, EU | Medipost | Allogeneic cord blood-derived MSC | Knee osteoarthritis |
Stempeucel® | EU, India (conditional approval) |
Stempeutics Research |
Allogeneic bone marrow-derived MSC | Knee osteoarthritis |
Allostem® | USA | Allosource | Allogeneic fat derived MSC (A combination product composed of human demineralized bone matrix) |
Bone damage |
Osteocel® Plus | US | NuVasive | Allogeneic bone marrow-derived MSC (A combination product composed of osteoprogenitor cells and human demineralized bone matrix) |
Bone repair (361HCT/P) |
*GVHD:移植片対宿主病
多能性幹細胞
多能性幹細胞は、体を構成するほぼすべての細胞に分化することができる幹 ESC、胚性生殖細胞(egc)、およびiPSCは、多能性幹細胞のタイプとしてこれまでに確立されている。
Escは、受精卵による胚盤胞への分裂後の胚発生の初期段階である中空胚盤胞の内側の細胞塊から確立される。 日本では、不妊治療後に廃棄される受精卵の余剰供給からES細胞が確立されています。 EGCは、精子および卵の細胞前駆体(原始生殖細胞)から発達し、Escとほぼ同じ特性を有する。
ipscは、特定の遺伝子の導入を介して体細胞を未分化状態に再プログラミングすることによって作成されます。 Ipscの確立により,ドナーからEscと同様の細胞を得ることができるようになった。 また、疾患を有する患者によって供給された組織を取得し、その組織からiPSCを確立し、分化を誘導して疾患のinvitroモデルを提供することも可能である。 したがって、iPS細胞の分化誘導によって作られた神経細胞や心筋細胞などの体細胞は、再生医療療法としての病因の決定、薬効や副作用の評価、患者への移植などの応用に大きな可能性を秘めています。 しかし、iPSC培養を確立する際、およびiPSCおよびEscを長期間にわたって継代培養する際に、意図しない遺伝子変異が報告されている。 これらの遺伝子変異がすべて危険であるかどうかは現時点では不明であり、研究者は将来的に実用化のための安全性をどのように評価するのが最