Research press release



培養皿の中でヒト多能性幹細胞から作出された皮膚オルガノイドを4~5か月培養したところ、毛包、皮脂腺、神経回路を有する多層構造の皮膚組織が形成されたことを報告する論文が、今週、Nature に掲載される。今回の成果は、ヒトの皮膚の発生を研究するためのツールとなり、疾患のモデル化や再建手術に関する識見となる可能性もある。


今回、Karl Koehlerたちの研究チームは、培養条件を注意深く最適化することによってヒト多能性幹細胞から皮膚オルガノイドを作製できるオルガノイド培養系について報告している。4~5か月の培養期間の後、皮膚オルガノイドには、はっきりと認識できる表皮層と真皮層だけでなく、毛包と皮脂腺も備わり、神経回路が張り巡らされていた。この皮膚オルガノイドを免疫不全マウスの背中の皮膚に移植すると、移植片の55%に2~5ミリメートルの毛が生えた。この結果は、皮膚オルガノイドがマウスの表皮に組み込まれて、ヒトの毛が生えた皮膚を形成できることを示している。

同時掲載のNews & Viewsでは、Leo WangとGeorge Cotsarelisが、この治療アプローチを現実の治療法とするにはいくつかの疑問点が残っていることを指摘しつつも、「この研究は、臨床応用に大きな期待を抱かせるものであり、期待に応える結果がいずれ得られることを確信している」と結論付けている。

Skin organoids generated in a dish from human pluripotent stem cells can form multi-layered skin tissue with hair follicles, sebaceous glands and neural circuitry when cultured for 4–5 months. The findings, reported in Nature this week, could provide a tool for studying human skin development, with insights for disease modelling and reconstructive surgery.

Culture systems have long been used to study the development of human skin outside the body. However, the skin is a complex, multi-layered organ involved in diverse processes from temperature regulation and bodily fluid retention to the sensing of touch and pain. As such, reconstructing skin with its associated structures — such as hair follicles and sebaceous glands — has been a major biomedical challenge.

Karl Koehler and colleagues report an organoid culture system that can generate skin organoids from human pluripotent stem cells through careful optimization of growing conditions. After an incubation period of 4–5 months, the organoids had distinct epidermis and dermis layers, as well as hair follicles with sebaceous glands and interwoven nerve circuitry. When implanted onto the back skin of immunocompromised mice, 2–5 mm hairs sprouted on 55% of the grafts, showing that the organoids are capable of integrating with the mouse epidermis and forming human hair-bearing skin.

Several questions remain before this therapeutic approach can become a reality, write Leo Wang and George Cotsarelis in an accompanying News & Views article. Yet, they conclude: “The work holds great promise of clinical translation — we are confident that research will eventually see this promise realized.”

doi: 10.1038/s41586-020-2352-3

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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