幹細胞研究と治療のジャーナル

概要

医原性癌発生に対する幹細胞ベースの再生療法の保護：増殖および誘導分化における POLA1 プロモーターによって制御される DNASE1、DNASE1L3、DNASE2、DFFB の遺伝子発現がヒト自己多能性誘導幹細胞の死につながる

マレク・マレッキ、クリスティーン・ラヴァンヌ、ドミニク・アルハンブラ、チャイタニヤ・ドディヴェナカ、サラ・ネーゲル、ラフ・マレッキ

はじめに: 再生療法に幹細胞を使用することで起こり得る最悪の合併症は、医原性の癌形成です。私たちの研究の究極の目標は、指向性分化に抵抗し、増殖を続け、腫瘍に成長する可能性のあるすべての幹細胞を死滅させることを目的とした自己誘発型フィードバック機構を開発することです。具体的な目的: 具体的な目的は次の 3 つです。(1) POLA プロモーターによって制御されるヒト組み換え DNASE1、DNASE1L3、DNASE2、DFFB の DNA 構造を遺伝子工学で作成すること。(2) ヒトの未分化および増殖性多能性幹細胞にトランスジーンを送達する抗 SSEA-4 抗体誘導ベクターを生物工学で作成すること。(3) ヒト組み換え DNase (hrDNase) のトランスジェニック発現によって、増殖性および指向性分化に抵抗する幹細胞を死滅させること。方法: POLA プロモーターによって制御されるヒト組み換え DNASE1、DNASE1L3、DNASE2、DFFB の DNA 構築物を遺伝子操作しました。特に SSEA-4 発現幹細胞を標的とするベクターを生物工学的に作製しました。健康なボランティアの骨髄単核細胞 (BMMC) を、非統合プラスミドを使用してヒト自己多能性幹細胞 (hapiSC) に誘導しました。誘導された幹細胞の内皮細胞への誘導分化は、EGF と BMP を使用して達成しました。抗 SSEA 4 抗体の誘導 DNA ベクターは、増殖中の幹細胞にヒト組み換え DNase のトランスジーンを送達しました。結果: 多能性誘導幹細胞の内皮細胞への分化は、VE カドヘリン、クローディン、閉塞帯 1、カテニンなどの組み換え蛍光融合タンパク質のトランスジェニック発現によるタイトジャンクションと接着結合の形成の強調表示によって検証されました。幹細胞の増殖は、POLA プロモーターによって制御される組み換え蛍光タンパク質のトランスジェニック発現を強調表示し、hrDNase のトランスジーンの発現も報告することによって決定されました。DNase のトランスジーンの発現により、クロマチン構造が完全に崩壊し、増殖細胞のゲノム DNA が分解されました。増殖幹細胞は効果的に死に至りましたが、分化幹細胞はそうではありませんでした。結論: ここでは、遺伝子操作されたヒト組み換え DNase を増殖および誘導分化に抵抗する幹細胞にトランスジェニック発現させて、それらの細胞を死滅させる戦略の概念実証を達成したことについて説明します。この新しい戦略は、幹細胞療法における医原性の癌発生のリスクを軽減します。