北海道大学遺伝子病制御研究所

研究成果

多能性幹細胞移植による移植免疫寛容誘導現象を発見 〜他家iPS細胞由来組織移植における拒絶反応制御法確立への発展に期待〜(免疫生物分野)

免疫生物分野の鎌谷智紀氏、清野研一郎教授は、住友ファーマ株式会社との共同研究により、多能性幹細胞(iPS細胞またはES細胞)が移植免疫寛容*1を誘導することを発見し、そのメカニズムを解明しました。


他家移植(他者の臓器や細胞を移植すること)では、細胞の遺伝子型が一致せず、免疫拒絶反応が生じます。そのため、通常は免疫抑制剤を投与することが必要です。このことは、他家iPS細胞やES細胞を用いた再生医療においても同様です。研究グループは、以前より免疫抑制剤を必要としない他家移植方法の研究を続け、その中で、あるマウスの組み合わせでは多能性幹細胞を他者に接種(注射)しても拒絶されないことをまず発見しました。さらに、一旦多能性幹細胞が生着したマウスに別の移植片(本研究では皮膚)を移植すると、驚くべきことにこの皮膚移植片を拒絶せず、免疫寛容という状態が誘導されることを発見しました。

本現象を詳しく調べてみると、拒絶されない組み合わせはMHC*2型一致・マイナー抗原*3不一致の同種異系の場合であることが分かりました。また、2番目に移植した皮膚移植片が生着するのは皮膚が多能性幹細胞と同系の場合のみであること(抗原特異性があること)が明らかになりました。そして、この免疫寛容の誘導効率は、時間の経過と共に高くなることも明らかになりました。そのメカニズムを解析した結果、多能性幹細胞の生着後、免疫制御性細胞の一つであるTreg*4が増加していること、Tregを除去すると移植免疫寛容が誘導されなくなることが明らかになり、本現象におけるTregの重要性が示されました。

今回の研究成果は、これまでに知られていない多能性幹細胞の免疫寛容に関する新しい性質が明らかにされ、基礎生物学的な理解が深まるという意味があります。今後、詳細なメカニズムをさらに明らかにすることで、iPS細胞やES細胞を用いた移植医療(再生医療)における新規拒絶反応抑制法や、免疫抑制剤を必要としない免疫寛容誘導法の確立に発展する可能性があります。

なお、本研究成果は、日本時間2025年3月11日(火)午前5時公開のProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)誌にオンライン掲載されました。

【論文名】
iPSCs engrafted in allogeneic hosts without immunosuppression induce donor-specific tolerance to secondary allografts(非免疫抑制下で同種異系マウスに生着したiPS細胞はドナー抗原特異的な免疫寛容を誘導する)
【著者名】
鎌谷智紀1、木村礼子1、池田聡2、井上誠2、清野研一郎11北海道大学遺伝子病制御研究所免疫生物分野、2住友ファーマ株式会社)
【雑誌名】
Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS、米国科学アカデミー紀要)
DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2413398122

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【用語解説】
*1 免疫寛容 … ドナーに対して免疫的に不応答であり拒絶のリスクがない状態。
*2 MHC …主要組織適合抗原複合体。一般的に白血球の型と呼ばれる分子のこと。一致していないと免
疫応答が生じ、拒絶が起こりやすい。ヒトの場合はHLA(ヒト白血球抗原)と言う。
*3 マイナー抗原 … HLA(MHC)以外で拒絶反応に関与するタンパク質のこと。
*4 Treg … 制御性T細胞。抗原特異的な免疫抑制能を持つことが知られている。