分化中の胚性幹細胞からの機能を備えた骨格筋の再生

（nature medicine 2月号Vol.14 No.2 / P.134 - 143）

骨格筋前駆細胞の研究やその単離への胚性幹（ES）細胞の使用は、
ほとんど進歩していない。
これは、胚様体（EB）のin vitro分化の際、沿軸中胚葉の形成が少ないこと、
骨格筋前駆細胞を同定および単離するための信頼できる基準がない。

本論文では、胚様体分化過程で転写因子であるPax3を発現させると、
沿軸中胚葉形成およびこの集団内の細胞の筋肉形成能の
両方が高まることを示す。

しかし、Pax3で誘導した細胞の移植からは奇形腫が生じるので、
この細胞集団内には未分化細胞がまだ残存していることが示される。
沿軸中胚葉マーカーであるPDGF-α受容体の存在、
側板中胚葉マーカーであるFlk-1の非存在によって細胞を選別、
分化中の培養ES細胞から、かなりの筋肉再生能をもつ細胞集団が得られる。

こうした細胞を、ジストロフィーマウスの筋肉内および全身に移植すると、
収縮機能の高まった成体筋繊維が広範囲に生着、
奇形腫が形成されることはない。
筋ジストロフィー症治療に、ES細胞療法が有効であることを実証。

[原文]
Functional skeletal muscle regeneration from differentiating embryonic stem cells

Radbod Darabi1, Kimberly Gehlbach1, Robert M Bachoo2, Shwetha Kamath1, Mitsujiro Osawa1, Kristine E Kamm3, Michael Kyba1 & Rita C R Perlingeiro1
1 Department of Developmental Biology, University of Texas Southwestern Medical Center, 5323 Harry Hines Boulevard, Dallas, Texas 75390-9133, USA.
2 Department of Neurology, University of Texas Southwestern Medical Center, 5323 Harry Hines Boulevard, Dallas, Texas 75390-9133, USA.
3 Department of Physiology, University of Texas Southwestern Medical Center, 5323 Harry Hines Boulevard, Dallas, Texas 75390-9133, USA.

Little progress has been made toward the use of embryonic stem (ES) cells to study and isolate skeletal muscle progenitors. This is due to the paucity of paraxial mesoderm formation during embryoid body (EB) in vitro differentiation and to the lack of reliable identification and isolation criteria for skeletal muscle precursors. Here we show that expression of the transcription factor Pax3 during embryoid body differentiation enhances both paraxial mesoderm formation and the myogenic potential of the cells within this population. Transplantation of Pax3-induced cells results in teratomas, however, indicating the presence of residual undifferentiated cells. By sorting for the PDGF-α receptor, a marker of paraxial mesoderm, and for the absence of Flk-1, a marker of lateral plate mesoderm, we derive a cell population from differentiating ES cell cultures that has substantial muscle regeneration potential. Intramuscular and systemic transplantation of these cells into dystrophic mice results in extensive engraftment of adult myofibers with enhanced contractile function without the formation of teratomas. These data demonstrate the therapeutic potential of ES cells in muscular dystrophy.

http://www.m3.com/tools/MedicalLibrary/nature/200802/nature_medicine/02.html?Mg=890179c439f7db4fbdb4c2f1a1691965&Eml=12b55b931cb52b4152963c77864c5aec&F=h&portalId=mailmag