幹細胞を用いたヒト胚モデルの開発

講演要旨

近年、幹細胞から初期胚様の構造『in vitro胚モデル』を作製する研究が急速に進展しており、ヒト胚を代替しうる研究材料として注目を集めている。これまでに、着床期や原腸陥入期の発生を部分的に模倣するさまざまな胚モデルが開発されてきた。しかし、体の基本構造が作られる器官形成期の発生を模倣可能なモデルは、これまで報告されていない。

実験動物を用いた研究から、発生過程における細胞分化の時空間的な制御には、モルフォゲンの濃度勾配が重要であることが知られている。モルフォゲンは、限定された領域に存在する細胞集団「シグナルセンター」から分泌される。私たちは、シグナルセンターとして働く細胞の体系的なスクリーニングを通して、器官形成期の発生を部分的に再現可能なin vitro胚モデルの作製に成功した。本モデルには、心臓、膵臓、肝臓、肺様の構造に加え、血管網や神経網が備わっている。

本発表では、私たちが開発したin vitro胚モデルの特徴についてin vivo胚との比較を中心に紹介するとともに、器官形成を制御するシグナルセンターおよび細胞間相互作用の重要性について議論したい。