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万能細胞からミニ腸作製 1~2センチ、生体と同じ反応

国立成育医療研究センターは12日、万能細胞のヒト胚性幹細胞(ES細胞)やiPS細胞から、小腸に似たミニサイズの腸を試験管内で作り出したと発表した。ヒトの腸管を小さくしたような立体臓器で、物質吸収などの能力がある。伸縮を繰り返す腸特有の動きも再現した。先天性の小腸の病気や潰瘍性大腸炎などの難病の治療法開発の足がかりになる。

研究には大日本印刷や東北大学も協力した。小腸は栄養や薬の成分を体に取り込んだり、酵素を分泌したりする。構造が複雑で、生体と同様の動きをする腸管を再現するのは困難だった。

研究チームは培養法を工夫した。培養皿の底に微細加工技術で小さな凹凸を作り、その中にヒトES細胞を入れた。3種類の特殊なたんぱく質を加えて培養すると、細胞が集まって風船状のミニ腸ができた。

ミニ腸の大きさは1~2センチメートル。複雑な立体構造をしており、収縮や膨張もした。便秘や下痢の薬を与えると、動きが活発になったり収まったりして生体と同じように反応した。ミニ腸はiPS細胞からも作れるが、作成効率や組織の成熟度はES細胞の方が優れているという。

ミニ腸は培養皿の中で1年以上生存するため、創薬にも応用しやすい。ミニ腸で、開発中の薬剤の吸収能力や下痢などの副作用を評価する用途などを見込む。病気の発症の仕組みを解明する研究も期待できる。

培養液は動物の成分を含んでおらず、細菌感染などの恐れも少ない。将来、ミニ腸で作った細胞を移植したり、通常の小腸の大きさにして移植したりする治療法が実現する可能性もある。米国などでは既に、ヒトES細胞から作った目や神経などの細胞を移植する臨床試験が実施されている。

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