はじめに
幹細胞はわれわれの体を構成するさまざまな細胞へ と分化する能力をもっている．このような特徴から， 病気や怪我で失われた細胞を補完する移植治療への応 用が期待されている．本稿ではヒト多能性幹細胞であ るES 細胞およびiPS 細胞の培養技術の最新情報と今後 の医療への応用について説明する．なお，幹細胞には 体性幹細胞という医療応用に有用な細胞も存在するが， 他の解説を参照していただきたい．ヒト多能性幹細胞の培養技術
背景と歴史
ヒト ES/iPS 細胞の培養はフィーダー細胞との共培養 系で行われてきた．フィーダー細胞を用いることでヒ ト ES/iPS 細胞が状態良く培養できる1）2）．ヒト ES/iPS 細胞のための培養液 （培地） は血清代替物と数種類の〈Review〉
再生医療の実現に向けた
幹細胞培養技術の開発
中川誠人
幹細胞を臨床応用するには品質が十分に担保された安全な細胞をつくることが必要である ．そのために は，われわれは培養システムが一番重要であると考え，真に応用可能な培養液やコーティング剤の開発を 進めてきた．幹細胞の応用は今まさにはじまったところであり，今後の発展に向けて，さらなる改良が必 要である．多能性幹細胞には ES 細胞や iPS 細胞がある．iPS 細胞は自分の体の細胞からつくり出せる細 胞で，細胞移植治療や創薬などのオーダーメイド医療への活用が期待されている．本稿では ES/iPS 細胞 培養技術の現状と今後の展開について考えてみたい． 新しい技術はサイエンスの発展を加速させますが，そのよ うな技術開発には企業が大きく貢献しています．そこで 「製 品特集」 コーナーでは最新のテクノロジーに注目し，第一線 のアカデミア研究者にサイエンスの動向をレビューいただく とともに，開発側の各企業には具体的な製品やサービス，ア プリケーション例をご紹介いただきます． 今回，再生医療をめざした細胞外環境の知見に基づく幹細 胞培養や，立体組織構築のための技術の最前線にフォーカス します． ＜ Review ＞再生医療の実現に向けた幹細胞培養技術 の開発 中川誠人…… 2958 ＜協賛企業記事＞ 株式会社ニッピ ……… 2964 ＜協賛企業＞ 株式会社高研 三洋貿易株式会社 株式会社ニッピ （五十音順）Development of stem cell culture system for regenerative medicine
Masato Nakagawa：Department of Life Science Frontiers, Center for iPS cell Research and Application, Kyoto University （京都大学 iPS 細胞研究所 未来生命科学開拓部門） 2958
再生医療へつながる
幹細胞培養の最新テクノロジー
製品特集
実験医学 Vol. 33 No. 18（11 月号）2015サイトカイン・成長因子などで構成されている．フィー ダー細胞の培養にはウシ胎仔血清 （FBS） を含んだ培 養液を用いられている． ヒト ES/iPS 細胞の培養に使われているフィーダー細 胞の多くはマウス胎仔線維芽細胞の初代培養細胞，あ るいはそれらを株化した細胞が使われている．他には， ヒト細胞をフィーダー細胞として用いることも可能で あることが報告されている3）．フィーダー細胞を使用 するときの注意点としては，毎回同じ状態のフィーダー 細胞を準備することである．そうでないとES/iPS 細胞 の状態にも影響が出てしまう． これらの培養条件はヒト ES/iPS 細胞を基礎研究の中 で使うために築き上げられてきたものである4）．
ヒト ES/iPS 細胞の臨床応用と培養の課題
細胞移植治療を考えた場合，患者の体に入る分化細 胞のもとになる細胞がヒト ES/iPS 細胞であることか ら，臨床応用に適した細胞にする必要がある．適した 細胞とは質はもちろん重要だが，ここでは培養方法の 点から考えてみたい． ES/iPS 細胞由来の分化細胞を使って臨床応用を行う には，治療の安全性を担保するためのルールを遵守す る必要がある．厚生労働省が出している 「生物由来原 料基準」 はその 1 つであり，「医薬品等の品質，有効性 及び安全性を確保することを目的とする」，と冒頭に書 かれている．ES/iPS 細胞の場合，安全が担保された培 養液やフィーダー細胞を使わなくてはならないという ことになる． 動物由来の成分，例えばFBS や血清代替物などは使 用できないわけではないが，未知のウイルスのリスク などを考慮するとできるだけ量を減らすか，使わない ことが望ましい．使用する場合は採取元の動物の飼育 環境から製品の製造，出荷工程まで，そして製品その ものの安全性などに関して膨大な資料を準備する必要 がある． フィーダー細胞を用いる場合は，セルバンクを構築 する必要があると考えられる．セルバンクの構築には 細胞調製施設 （クリーンルーム） で大量の凍結ストッ クの作製が必要である．また，詳細なウイルス試験も 行うため，最終的にかなりの労力，時間とコストが必 要となる．また，使うときに毎回同じ細胞の状態にす ることは難しく，ES/iPS 細胞の性状に影響することは 明白である．最新の細胞培養技術
Feeder-free でのヒト ES/iPS 細胞の培養 われわれは臨床応用可能なES/iPS 細胞の培養法の開 発をはじめた．規制をクリアすることはもちろんだが， 臨床用細胞を準備する （製造する） 現場で運用しやす い方法であることをめざした．これまで研究目的で利 用していたフィーダー細胞を用いた培養方法では限界 があると考え，フィーダーフリーの培養方法 （feeder-free 法，Ff 法） の開発を行うことを決めた．また，培 養液などの試薬類には生物由来原料基準に則ったもの を使用することとした． われわれがフィーダー細胞の代わりになる基材 （コー ティング材） を探していたときにlaminin-511 という細 胞外マトリクスのタンパク質がヒト ES/iPS 細胞の培養 に有効であることが報告された5）．国内では，大阪大 学の関口清俊教授が一歩進んだ同様の研究を行ってお り，laminin-511 の活性断片を用いたヒト iPS 細胞の培 養に関する共同研究を開始した6）7）．検討の結果，この laminin-511 の活性断片がヒト iPS 細胞の樹立から維持 培養までコーティング剤として有効であることがわかっ た （表）．現在では，iMatrix-511 という製品名で販売 されている 〔㈱ニッピ〕． 次に，laminin-511 の活性断片をコーティング剤に用 いたときに最高のパフォーマンスを発揮する培地の開 発をはじめた．ヒト ES/iPS 細胞の未分化能を維持する ためには bFGF などのいくつかの成長因子が必要であ ることが報告されていた8）9）．他にも細胞の生存，培地 の安定化に必要な因子をリストアップし，それぞれの 濃度と組み合わせを検討した．300 もの候補培地の検 討からプロトタイプの培地が完成し，ヒト ES/iPS 細胞 の培養に有効であることが確認できた．プロトタイプ では動物由来成分を含んでいたため，一つひとつの成 分を組換タンパク質などの非動物由来成分に変更して いった．最終的にStemFit AK03 〔味の素㈱との共同開 発〕 という培養液の開発に成功した （表）．この培養液 は独立行政法人 医薬品医療機器総合機構 （PMDA）との対面助言において生物由来原料基準の適用対象外 であるという見解を得ている．つまり，臨床応用に用 いるにあたって同意を得ることができたと考えている． iMatrix-511 も同様に PMDA による同意を得ている． 新たに開発したFf 培養法とこれまでの培養法 （フィー ダー法） の比較を表に示した10）．コーティング剤と培 地は前述の通りである．Ff 培養法では細胞のコロニー を完全にバラバラにし，シングルセルにした後に播種 する方法で継代を行っており，細胞の数をカウントし， 一定数の細胞を播種できることがメリットである （図 1）．このことにより，作業者間，施設間でのばらつき を減らせることが期待され，運用でのメリットは大き いと考えられる．継代率は 1：100 とこれまでの方法を 大きく上回っており，容易に大量培養を行うことが可 能となった．培地交換は 2 日に一度で十分であること を確認しており，作業者の負担軽減につながることも 大きな利点である．凍結保存は市販の試薬 STEM-CELLBANKER 〔日本全薬工業㈱〕 を用いて，－80 度 での緩慢法で行えるため，一度に多量のストックを作 製する場合にも有用である．
未来の培養技術
多能性幹細胞の培養に関して現状と未来について図 2 にまとめた． iPS 細胞は自分自身の体の細胞からつくることがで きるため，免疫拒絶反応のない移植治療のソースとし て期待されている．また，疾患 iPS 細胞を用いた病態 モデルの構築と創薬の進展は大いに期待される分野で ある．しかしながら，個々人の iPS 細胞をつくるのに は，コストと時間を考えると現状では技術的に難しい と考える．医療グレードのiPS 細胞の場合はさらにハー ドルが上がってしまう．ここでは，iPS 細胞の最大の メリットである自己多能性幹細胞の活用を近い将来実 現させるためのポイントについて考えてみたい． まずは iPS 細胞をつくるうえで一番重要な初期化の ステップに関して問題となっているのは，誘導効率が 低いことである．体細胞に初期化因子を導入すること で iPS 細胞への誘導を行うが，そのときにベクターと いう遺伝子の運び屋を使うことが一般的である．ベク ターを使用する際に重要なことは，初期化される細胞 のゲノムにベクターが入り込まないこと （非挿入） で ある．つまり，ゲノムに変化を起こさないということ が重要である．われわれは現在，エピソーマルベクター というものを主に使用している11）12）．ヒト iPS 細胞を 樹立した当初に用いていたレトロウイルスとは異なり， エピソーマルベクターを用いた場合は導入遺伝子がホ ストゲノムに組み込まれることがほとんどないことが 知られている．また通常のプラスミドベクターとは違 い，細胞分裂に伴って導入遺伝子が複製される特徴か ら，iPS 細胞の樹立に有効であることがわかっている． 効率の点ではセンダイウイルスベクターが非常に有用 である13）．また，RNA による初期化は非常に有用な技 術であるが，効率の点で今後の改良が期待される14）． 現状では，よくても 1 ％程度の初期化効率であるので， 将来的には 10 ％を超える効率の実現が望まれる． 維持培養については，前述のFf 培養法が有用と考え る．この方法は臨床での使用も可能であることから， 基礎から臨床を一貫して同じ培養法で行えるのが大き なメリットである．培養試薬は大量に使用するためコ スト面が懸念材料であるので，十分なベネフィットが 表 フィーダーフリー培養法の特徴 フィーダーフリー法 フィーダー法 支持細胞／基質 iMatrix-511 （組換えラミニンタンパク質）〔㈱ニッピ〕 マウス SNL 細胞 （マイトマイシン処理） 培地 StemFit AK03 （生物由来原料を含まない）〔味の素㈱〕 動物由来成分を含む血清を含む 播種 シングルセル→カウントして一定数を播種 小さめの塊にして播種 継代率 1：100 1：3 培地交換 一日おき ほぼ毎日 凍結保存 STEM-CELLBANKER 緩慢法 （－80 ℃） DAP213 ガラス化法 （液体窒素） 新たに開発したフィーダーフリーの培養法と従来法 （フィーダー法） の比較表． 2960 実験医学 Vol. 33 No. 18（11 月号）2015製 品 特 集
得られるかどうかを考慮する必要がある．今後はより 安価で高性能な培地の開発が望まれる．コーティング 剤に関しては，将来的に完全合成の物質で代替できる ことが望まれる． 凍結保存については，試薬 ，凍結条件 ，長期保存 ， などさまざまな条件の改良が必要である．具体的には， より安定した生存率を達成可能な凍結保存液，最適な 凍結温度条件やそのための装置，より高温で長期保存 が可能な凍結保存容器，などについて技術の発展が望 まれる． 分化細胞をつくる直前の段階での大量培養は応用に 向けて克服しないとならない重要な技術である．スピ ナーフラスコなどを用いた浮遊培養系が主流であると 考えられるが，他にはバッグ培養系でも大量培養が可 能である15）．ポイントは均質な細胞を培養できること である．最近では培養装置だけでなく培養を安定させ る試薬の開発など総合的な開発が進んでおり，将来的 に工場規模で稼働させることが可能な技術の開発が望 まれる16）． ES/iPS 細胞などの多能性幹細胞から分化細胞をつく るときの培養方法についても簡単に考えてみたい．細 胞はシングルセルで培地のなかに浮いたままでは上手 く分化することは難しい．体のなかをみるとわかるよ うに，他の細胞とくっついていたり，細胞外マトリク スに結合したり，多くの場合は両者の様式で何かにくっ ついて増殖および分化をしていると考えられる．くっ つくことによりさまざま刺激を受けており，この刺激 が重要である． 神経細胞への分化誘導では 96-well プレート （U 底） にバラバラにした細胞を多数入れ込み，ボール様構造 （スフェア） をつくらせることでそのなかで神経細胞を つくることができる17）18）．同様にスフェアをつくらせ ることで拍動する心筋細胞をつくることができる．ス フェアの形成により培地に触れる表面とその内側で細 胞の性質に違いが出てくることで，さまざまな細胞へ の分化誘導が可能となっている．細胞外シグナルの種 類 （＝培地に含まれる成分など） により内部の細胞社 会の行く末が決まってくることは興味深い現象である． 最近ではラミニンなどの細胞外マトリクスに接着させ て，平面培養で神経細胞や心筋細胞をつくることもで きるようになり，より目的の細胞にフォーカスした分 化誘導が可能となってきている19）． 多能性幹細胞から体細胞を分化誘導する研究におい ての最終目標は組織構築ではないだろうか．組織は多 種類の細胞からなる複雑な構造をしている．組織を構 成する多種類の細胞をそれぞれつくるのは現在の技術 では難しい．効率，純度，成熟度，性質，などわれわ れにはほとんど制御することはできない．しかし，最 図 1 シングルセルでのヒト iPS 細胞の培養 ヒト iPS 細胞のコロニーをシングルセルにし，新しい培養皿に播種した．0 日目の矢頭が播種直後の 1 つの細胞を示す．経時 的に観察することで ，シングルセルから 7 日間で十分な大きさのコロニーを形成できることが確認できた ．スケールバー＝ 300 μ m〔IncuCyteZOOM（エッセンバイオ） で撮影〕 0日目 1日目 2日目 3日目 4日目 5日目 6日目 7日目
近の研究成果により自己組織化による組織構築技術が 発展してきている．この技術では，細胞の集まりが自 然にさまざまな細胞へと分化し，組織が構築される． ES 細胞を使って眼杯様組織や小脳神経組織の構築が報 告されている20）21）．自己組織化による分化誘導には外 部環境 （＝培地構成成分など） を上手に整えることが 大切である． 分化誘導技術は基本的に発生における組織や細胞の 分化を模倣しており，細胞がもともともっている能力 を上手く引き出していることになる．自己組織化技術 はその際たるものであると考えられる．今後は発生な どの基礎研究を基盤とした分化誘導培養技術の発展が 期待される．
今後の展望
本稿ではヒト ES/iPS 細胞の培養技術について現状と 今後について述べてきた． 国内ではヒト iPS 細胞を使った臨床研究がすでには じまっており，今後はいろいろな疾患に対して iPS 細 胞を使った臨床研究が行われることが期待されている． これらは細胞移植治療であるが，別の方向として iPS 細胞技術を使った創薬研究が非常に活発である．大学 と企業が連携して新たな薬を開発しようとする動きが 随所でみられる． 少し先を考えたときに，移植治療でも創薬でも自己 iPS 細胞を使った応用の実現が望まれることは間違い ないと考える．自己細胞移植であれば免疫拒絶反応の リスクはかなり低いことから，大きな治療効果を得る ことも可能であろう．また，自己 iPS 細胞からさまざ まな分化細胞をつくり，さまざまな薬の効果を検討す ることで本当の意味でのオーダーメイド医療が実現で きるのではないだろうか．現在発展が著しいゲノム編 集技術と組合わせることで，異常細胞を人為的につく り，病態モデルを使った先行的ドラッグスクリーニン グも可能である．細胞での結果とそれを人体に適用し たときの効果がどれほど合致するかは今後の研究デー タの蓄積が必要な点である．同時に，国内のロボット 技術などを活用した自動培養装置の開発が必須であり， 今後の発展が非常に期待される． 図 2 ヒト iPS 細胞の培養技術の現状と今後 iPS 細胞技術を応用するためには ，血液などの体細胞を初期化し ，維持培養し ，凍結ストックを作製し ，大量培養して必要な 分化細胞を準備する必要がある．それぞれのステップにかかわる事項をこの図に示した． 体細胞 （血液など） iPS 細胞 ゲノムへの非挿入 フィーダーフリー・ゼノフリー 緩慢法（−80℃） 大量培養 エピソーマル センダイウイルス RNA レトロウイルス など 高効率 短期間 安定性操作の簡略化 高い生存率操作の簡略化 均質性高密度化 iMatrix-511 StemFit AK03 Vitronectin TeSR2 など STEM- CELLBANKER プログラム フリーザ など スピナーフラスコ 培養バッグ 安定化剤 など 未分化細胞 の 製造 自動化 自動化 重要なポイント 現状で使われている技術 （試薬など） 今後の改良において 重視されるべきポイント ▪個別化医療に向けたハイスループットでの iPS 細胞の樹立・維持培養装置の自動化 ▪高い生存率・長期保存安定性・自動化を可能とする凍結システムの開発 ▪大量培養から目的分化細胞の製造までの一連の作業の自動化 ▪大量生産した分化細胞を使ったハイスループットスクリーニング技術の開発 初期化 維持培養 凍結 拡大培養 分化細胞 の 製造 2962 実験医学 Vol. 33 No. 18（11 月号）2015製 品 特 集
文献
1） Takahashi K, et al：Cell, 131：861-872, 2007 2） Takahashi K & Yamanaka S：Cell, 126：663-676, 2006 3） Takahashi K, et al：PLoS One, 4：e8067, 2009
4） Suemori H, et al：Biochem Biophys Res Commun, 345： 926-932, 2006
5） Rodin S, et al：Nat Biotechnol, 28：611-615, 2010 6） Miyazaki T, et al：Nat Commun, 3：1236, 2012 7） Ido H, et al：J Biol Chem, 282：11144-11154, 2007 8） Levenstein ME, et al：Stem Cells, 24：568-574, 2006 9） Xu RH, et al：Nat Methods, 2：185-190, 2005 10） Nakagawa M, et al：Sci Rep, 4：3594, 2014 11） Okita K, et al：Stem Cells, 31：458-466, 2013 12） Okita K, et al：Nat Methods, 8：409-412, 2011
13） Fusaki N, et al：Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci, 85： 348-362, 2009
14） Warren L, et al：Cell Stem Cell, 7：618-630, 2010 15） Matsuura K, et al：Biochem Biophys Res Commun, 425：
321-327, 2012
16） Otsuji TG, et al：Stem Cell Reports, 2：734-745, 2014 17） Morizane A, et al：J Neurosci Res, 89：117-126, 2011
18） Eiraku M & Sasai Y：Nat Protoc, 7：69-79, 2011 19） Doi D, et al：Stem Cell Reports, 2：337-350, 2014 20） Eiraku M, et al：Nature, 472：51-56, 2011 21） Muguruma K, et al：Cell Rep, 10：537-550, 2015
中川誠人 1997 年，上智大学理工学部化学科卒業．2002 年，奈 良先端科学技術大学院大学にて博士号取得 （バイオサイ エンス）．学術振興会特別研究員 （PD）．奈良先端科学技 術大学院大学遺伝子教育研究センター，京都大学再生医 科学研究所再生誘導研究分野を経て，’09 年より京都大 学物質 - 細胞統合システム拠点 iPS 細胞研究センター 特 任講師．’10 年より京都大学 iPS 細胞研究所 講師．
Profile
発 行 B o o k I n f o r m a t i o n編集／日本骨代謝学会
定価（本体 6,800 円＋税） ２色刷り B5 判 328 頁 ISBN978-4-7581-2056-2骨
ペディア
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1） ゼラチン
ゼラチンは，動物の皮や骨に含まれるコラーゲンを 熱抽出，あるいは加水分解や酵素分解することによっ て得られるコラーゲン分解物である．原料としては， ウシやブタの皮や骨がよく利用されているが，最近で は魚の皮やウロコなどから抽出したゼラチンも利用さ れている．医療用途としては古くから経口カプセル， 貼付剤などに用いられてきたが，その高い生体親和性 と生分解性により近年では，DDS 基材や scaffold など として生体内への埋植用途にも使用されている． われわれはこれら生体内投与の際に問題となる発熱 性物質 （エンドトキシン） を低減させた低エンドトキ シンゼラチン 「メディゼラチン」 を開発し，生体への 埋植をターゲットとした応用開発を進めている． エンドトキシンは生体内投与を行う医薬品，医療機 器では必ず規格値が設定されるが，ゼラチンの場合 ， 動物組織を原料として製造されるため，相当量のエン ドトキシンが含まれることが常であった．われわれが 開発したメディゼラチンの場合 10 EU/g 以下を規格値 として設定しているため，医療機器の材料として利用 する際においてもエンドトキシンの規格値のコントロー ルが可能である． ゼラチンを医療用材料として考えたときのメリット は成形の自由度であり，スポンジ，シートおよびフィ ルムなどさまざまな形状で成形することが可能である （図）．これらの成形物は，骨の再生，結合組織の再生 や表皮の再生など，埋め込む組織に合わせて選択を行 うことが可能である．2） ラミニン
ラミニンタンパク質は，上皮・内皮組織や脂肪細 胞・筋細胞と結合組織の境界を形成する基底膜の主要 な構成タンパク質であり， α， βおよびγ鎖のサブユニッ再生医療を支える
臨床グレードの細胞培養用基質
およびタンパク質分解酵素の開発
株式会社 ニッピ プロテインエンジニアリング室山本卓司
株式会社 ニッピでは ，コラーゲンを中心とする細胞外マトリクスの生物学上の機能や ，それらの抽出物 の物性や機能について研究を行ってきており，これらの研究成果をもとに細胞培養に応用できる製品の製 造販売を行ってきた．近年の再生医療分野の進展にともない，われわれは再生医療分野で利用できる臨床 グレードの製品づくりに注力をしてきた ．ここでは ，われわれが開発してきた臨床グレードの試薬であ る，1）ゼラチン，2）ラミニンおよび 3）コラゲナーゼについて紹介したい． 図 ゼラチン メディゼラチン ゼラチンスポンジ ゼラチンフィルム ゼラチンブロック 2964製 品 特 集
製 品 特 集
再生医療へつながる幹細胞培養の最新テクノロジー協賛企業記事
トから構成されており，さまざまな生物学的機能を発 揮することが知られている． α， βおよびγ鎖の組合わ せによってアイソフォームが異なり，各ラミニンは細 胞表面のインテグリンなどのレセプターや他の細胞外 マトリクス成分，ヘパリンなどと特異的に結合する． このラミニンタンパク質は，全長が約 400 〜 800 kD もある巨大分子であり，近年の遺伝子工学の技術を用 いても，組換えタンパク質の作製が容易ではない．大 阪大学の関口清俊らは，このラミニンタンパク質のう ちの，インテグリンと結合する部位を含む短い断片を 作製して細胞培養基質として応用することを考案した． この断片化したラミニンタンパク質は，ラミニン -E8 断片とよばれ，全長のラミニンタンパク質と変わらな いインテグリンとの接着活性をもつことがわかってい る．α5，β1 およびγ1 鎖で構成されるラミニン 511 タンパク質の E8 断片 （ラミニン 511-E8 断片） は，内 皮細胞や幹細胞などの細胞表面に存在するインテグリ ンα6β1と結合することが知られており，ES/iPS 細胞 の培養時には，フィーダー細胞の代替培養基質として 使用することが可能である．さらに，ラミニン 511-E8 断片を使用した場合には，ROCK 阻害剤 （Y27632） を 使用せずに幹細胞様の性質を維持することができ，か つシングルセルでの継代が可能である．ラミニン 511-E8 断片を製品化した 「iMatrix-511」 は，現在 ，広く フィーダーフリー培養用基質として使用されている． iMatrix-511 の臨 床 グレー ドである 「iMatrix-511MG」 は，2014 年 12 月に PMDA （独立行政法人 医 薬品医療機器総合機構） との対面助言において，生物 由来原料基準への適合性について 「異論はない」 との 判断をいただき，2015 年 6 月から販売を開始した． iMatrix-511MG は，臨床応用を行うための幹細胞を in vitro で培養するための基質として使用されており，臨 床研究での使用が広がってきている． これらのラミニンの技術開発の成果が認められ，関 口清俊 （大阪大学），中川誠人 （京都大学） および服部 俊治 （ニッピ） は，第 13 回（平成 27 年度）産学官連携 功労者表彰の文部科学大臣賞を受賞した．
3） コラゲナーゼ
細胞を用いた再生医療を行う場合には，いったん生 体外へとり出した細胞を in vitro で培養し患者の体内 に戻すというプロセスがとられる．自家移植において も他家移植においても，ドナーの組織から細胞をとり 出す際には，組織を分解する必要がある．コラゲナー ゼは，コラーゲンを特異的に分解するタンパク質分解 酵素であり，再生医療において組織から細胞を分離す るために，他の酵素と組み合わせた上で使用されてい る．われわれが臨床グレードのコラゲナーゼを開発す るきっかけとなった，Ⅰ型糖尿病の治療法である膵島 移植手術においても，ドナーの膵臓から膵島を分離す る際にコラゲナーゼを使用している．現在，試験研究 用途として広く使用されている細胞分散用コラゲナー ゼは，Clostridium histolyticum 産生コラゲナーゼを精 製した酵素製剤がほとんどであるが，精製度は高くな い場合が多く，コラゲナーゼ以外の酵素が含まれてい る場合が多い．また，C. histolyticum 産生コラゲナー 写真 1 iMatrix-511MG 写真 2 ブライターゼ Cゼには，ColG と ColH の 2 種類のアイソフォームがあ り，それぞれの分解対象となる基質が異なることが報 告されている．また，その混合比により活性が変わる 可能性があり，細胞分散効率に大きな影響を与えると いう報告もある．われわれが開発したコラゲナーゼで ある 「ブライターゼ C」 は，アイソフォームが 1 種類で ある Grimontia hollisae のコラゲナーゼ遺伝子を， Brevibacillus 発現系に組換えることによって，高純度 のリコンビナントコラゲナーゼとして作製される．1 種類のリコンビナントコラゲナーゼを用いることによ り，活性が安定な酵素製剤となり，臨床での使用にお ける信頼度が高まると考えられている． コラゲナーゼが分解する基質は，コラーゲン様配列 をもったタンパク質のみであり，細胞分散に使用する 際には，他のタンパク質分解酵素を最適な濃度で混合 して使用する必要がある．膵島移植手術における膵島 分離では，コラゲナーゼとサーモリシンの混合酵素製 剤が広く使用されているが，各酵素の混合比は固定さ れており，このことが個別化再生医療実現の壁となっ ていることが指摘されている．われわれが開発した臨 床グレードのブライターゼ C は，他の酵素と自由に組 合わせて使用することができ，目的に合わせた最適な 酵素条件をカスタマイズすることが可能となり，再生 医療のさまざまな場面において活用されるものと考え ている．
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