京都大學用iPS細胞成功解析遺傳性間質性肺炎病狀

間質性肺炎是肺部的氣體交換場所——肺泡發生了炎症和損傷、導致無法順利獲取氧氣的疑難病症，其病因多樣，患者會逐漸出現呼吸衰竭。從技術上來說，肺部細胞很難培養，使用患者自身細胞的呼吸系統疾病研究一直難以取得進展。

日本京都大學研究生院醫學研究科在與京都大學iPS細胞研究所共同開展的研究中，利用患有遺傳性間質性肺炎的赫曼斯基普德拉克綜合征（HPS，白化病綜合征的一種）2型患者的iPS細胞，培養了肺泡上皮細胞並進行解析，發現負責肺表面活性物質儲存和分泌的結構 「板層小體」 存在異常。

【研究概要】

板層小體分泌的肺表面活性物質對於肺部正常工作起著非常重要的作用，這一發現表明，板層小體異常可能與HPS2型患者罹患間質性肺炎有關。曾有研究顯示，在其他間質性肺炎中，板層小體異常和肺表面活性物質分泌減少可能與疾病的發生和發展有關。採用iPS細胞的間質性肺炎的未來研究備受期待。

在此次研究中，京都大學研究生院醫學研究科在京都大學iPS細胞研究所的協助下，利用患有遺傳性間質性肺炎的HPS2患者的細胞，培養了iPS細胞（疾病特異性iPS細胞），以及通過基因組編輯對其基因異常進行了修復的細胞（基因修復iPS細胞）。

利用這兩種iPS細胞培養肺細胞並進行比較發現，在源自疾病特異性iPS細胞的肺泡上皮細胞內，板層小體的分布出現異常。這個現象與HPS2患者的免疫細胞中，分泌小泡無法移動到分泌面的現象類似，這表明，在HPS2患者的肺泡上皮細胞中，分泌小泡的移動也存在異常。

另外，用電子顯微鏡確認源自疾病特異性iPS細胞的肺泡上皮細胞時，觀察到了疑似大片融合的板層小體。而在HPS患者和HPS模型小鼠的研究中，也發現了相同的現象。此外，研究人員還分析了利用疾病特異性iPS細胞和基因修復iPS細胞培養的肺泡上皮細胞對促進肺表面活性物質分泌的藥物的反應。

此次的研究中，觀察到很多動物模型和HPS2患者的其他種類細胞研究中發現的現象，這表明，利用人源iPS細胞培養的肺泡上皮細胞可應用於使用患者自身細胞的研究，但源自患者自身的細胞以前很難獲得。另外，研究人員還發現，針對肺泡上皮細胞中表達的NaPi2b蛋白質的抗體，可用來從成人的肺部和利用iPS細胞培養的肺泡上皮細胞中，篩選對於肺幹細胞非常重要的2型肺泡上皮細胞，這會對今後呼吸系統疾病的研究做出巨大貢獻。

相關論文已於2019年2月15日發表在國際學術雜誌《幹細胞報告》（Stem Cell Reports）的網路版上。

文：JST客觀日本編輯部

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