Research press release


Nature Biotechnology

Genetic changes in cultured ES cells

培養したヒト胚性幹細胞(hESC)の遺伝的安定性に関するこれまでで最大規模の研究の報告が寄せられている。世界各国の38の研究機関に由来する人種的に多様なhESC株125種の分析によって、これらの細胞にみられる遺伝的変異が、その細胞本来の特性に関係するのか、それとも細胞培養に用いられた技術に関係するのかが明らかになった。 hESCは、原理的に体のどのような型の細胞にも変換が可能で、しかも実験室で無制限に成長、分裂できるため、細胞治療への利用が期待される。しかし長期間培養する間に細胞に遺伝的変異が起こる可能性があり、これらの変異が、再生医療への細胞の利用の差し障りになることもありうる。長期間の培養中に生じて持続する変異は、自己再生能を高めるなど、細胞に選択的優位性をもたらすと考えられてきた。 国際幹細胞イニシアチブのP W Andrewsたちは、幅広いhESCについて、培養初期と長期培養後に遺伝的解析を行った。同定された変異の大半はランダムに生じたように見えたが、細胞株の約20%で、20番染色体のある特定領域に増幅が起こっていた。この領域には3つの遺伝子があり、その1つBCL2L1が、hESCの培養適応を引き起こす遺伝子の有力候補であることが判明した。この研究で得られたデータは、培養hESCの治療への利用可能性を評価するうえで重要な問題となる、培養中に生じる遺伝的変異の頻度や種類の解明に役立つだろう。

The largest study to date on the genetic stability of cultured human embryonic stem cells (hESCs) is published this week in Nature Biotechnology. The analysis of 125 ethnically diverse hESC lines originating from 38 laboratories around the world sheds light on the question of whether genetic mutations in the cells are related to the nature of the cells themselves or to the techniques used to grow them in culture. HESCs show promise for cell therapy because in principle they can be converted into any cell type in the body and because they are able to grow and divide indefinitely in the laboratory. But during long-term culture, the cells can acquire genetic mutations, and some of these mutations could compromise the cells’ utility for regenerative medicine. It is believed that mutations that arise and endure over long-term culture provide a selective advantage for the cells, such as a greater propensity for self renewal. Peter W Andrews and colleagues at the International Stem Cell Initiative carried out genetic analysis of a broad range of hESC lines at early and late stages of culture. Although most of the mutations they identified seemed to occur randomly, about 20% of the cell lines acquired amplifications of a specific region in chromosome 20. This region contains three genes, and one of them, BCL2L1, proved to be a strong candidate for driving hESC culture adaptation. The data generated in this study will be useful for understanding the frequency and types of genetic changes affecting cultured hESCs, an important issue in evaluating the cells for potential therapeutic applications.

doi: 10.1038/nbt.2051

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