iPS細胞のグローバル上場企業がお届けする高純度エクソソーム
＊本製品は医薬品ではなく、試薬です。
iPS細胞とは
iPS細胞（人工多能性幹細胞）とは、体のさまざまな組織や臓器の細胞になれる人工の幹細胞です。この多様な細胞に分化できる能力から、「万能細胞」とも呼ばれています。
iPS細胞は、2006年に京都大学の山中伸弥教授によってその作製が報告されました。その功績が認められ、山中教授は2012年にノーベル生理学・医学賞を受賞しています。
iPS細胞は、私たちの身近な細胞、例えば皮膚や血液、尿の細胞などに、山中因子と呼ばれる遺伝子を導入し、発現させることで作られます（リプログラミング）。
遺伝子を導入する方法には、ウイルスやプラスミド、mRNAなど様々なものがありますが、中でもmRNAを使った方法は、iPS細胞の染色体への影響が理論上最も少ないと考えられています。
iPS細胞の大きな特徴は、高い増殖能力と分化能力（神経細胞、心筋細胞、肝細胞など、さまざまな種類の細胞に変化する能力）の2つです。
これらの特徴により、普段はなかなか増えない細胞も、iPS細胞から大量に作り出すことが可能になります。
そして、病気や怪我で失われた組織や臓器の細胞をiPS細胞から作り出し、移植に利用したり、新しい薬の効果や安全性を試すための研究に役立てたりと、様々な応用が期待されています。
私たちの体の細胞は、分裂を繰り返すうちに少しずつ老化していきます。
通常、一度老化した細胞は、若返ることはありません。年を重ねていくと、子供のころに比べて傷の治りが遅くなることはないでしょうか？そのような現象は、細胞が老化していき、増殖する能力を段々と失っていった結果、現れます。
実は、この細胞の老化の過程において、染色体の末端にある「テロメア」という部分が徐々に短くなっています。
しかし、そのように老化してテロメアが短くなった細胞からiPS細胞を作ると、テロメアが再び伸び、老化する前の状態に戻ることが報告されています。
iPS細胞は、ヒトの体の細胞の時間を巻き戻し、初期胚※レベルに若返らせた（リプログラミングした）細胞です。
※初期胚とは…受精卵は分裂を繰り返して段々とヒトの形に近づいていきます。初期胚とは、その分裂の超初期の段階です。
リプロセルのiPS細胞作製（リプログラミング）技術
2007年にiPS細胞が発明されて以来、iPS細胞作製方法 （リプログラミング方法） は、改良され続けてきました。iPS細胞発明当時、リプログラミング方法には、レトロウイルスベクター（レトロウイルス由来の外来DNA） が用いられていました。しかし、外来遺伝子の再活性化により、がんが発生するリスクが議論されて以来、ウイルスベクターの使用は敬遠されてきました。
現在、主なリプログラミング方法は3種類あります。
1つ目は、エピゾーマルベクター （外来の環状DNA） を用いる方法です。導入因子としてDNAを用いることから、染色体への取り込みの可能性を完全に否定することは難しいと報告されています。※2
2つ目のセンダイウイルスベクター （センダイウイルス由来の外来DNA） を用いた方法では、がんが発生するリスクは回避されていますが、外来DNAの長期残存性が報告されています。※3
3つ目は、現在最も臨床用iPS細胞作製に適しているとされる「mRNAリプログラミング法」です。mRNAは、細胞に入っても核内に入ることなく、役目を終えた後は、速やかに分解されます。そのため、導入因子の残存性や染色体の安定性を気にすることなくiPS細胞を作製することが可能です。
リプロセルでは、長年、mRNAリプログラミング法の研究開発を行っています。
上の図は、当社のiPS細胞作製方法であるmRNAリプログラミング法の説明です。
mRNAは、細胞に取り込まれた後にタンパク質に翻訳され、細胞をiPS細胞に変化させます。mRNAは核内に入ることができないため、核内にあるDNAはダメージを受けません。不要になったmRNAはすぐに分解され、出来上がったiPS細胞には導入したmRNAは残存せず、良質な状態に保たれます。
2025年2月には、リプロセルが供給する臨床グレードiPS細胞を用いて、米国のGameto社が卵子の体外成熟技術「Fertilo」について、米国食品医薬品局（FDA）から第III相臨床試験のIND（治験届出）クリアランスを取得しました。これは、当社のiPS細胞を用いた治療法として米国で初めて臨床試験に進む見込みとなる画期的な成果であり、当社細胞の高い安全性と品質を改めて示すものです。
Gameto 社が今回取得した FDA IND クリアランスにより、同社は米国において、iPS 細胞を利用した治療法として初となる「Fertilo」の第 III 相臨床試験への移行を果たす見通しです。これにより、リプロセルが長年にわたり培ってきた臨床 iPS 細胞技術の高い安全性と品質が、世界規模での再生医療・生殖医療の革新に貢献することが改めて実証されるものと考えております。
ニュース詳細はこちら
※2…Okita K, Matsumura Y, Sato Y, Okada A, Morizane A, Okamoto S, Hong H, Nakagawa M, Tanabe K, Tezuka K, Shibata T, Kunisada T, Takahashi M, Takahashi J, Saji H, Yamanaka S. A more efficient method to generate integration-free human iPS cells. Nat Methods. 2011 May;8(5):409-12.
※3…Agu CA, Soares FA, Alderton A, Patel M, Ansari R, Patel S, Forrest S, Yang F, Lineham J, Vallier L, Kirton CM. Successful Generation of Human Induced Pluripotent Stem Cell Lines from Blood Samples Held at Room Temperature for up to 48 hr. Stem Cell Reports. 20115 Oct 13;5(4):660-71.
エクソソームとは
細胞からは様々なサイズの物質が分泌されています。細胞から分泌される50nm-5000nmほどの細胞外小胞のうち、50-150nmのものをエクソソームと呼びます。細胞膜と同じ二重の脂質膜でできており、内包される物質はタンパク質や核酸（DNA、RNA）など、多様です。
タンパク質では、インテグリン、MHC、テトラスパニンといった膜タンパク質、ヒートショックプロテインや細胞骨格が含まれています。主な核酸としては、DNA、mRNA、miRNAが知られています。
これらの物質を搭載したエクソソームは細胞から分泌された後、体内では、体液に乗って運ばれます。運ばれたエクソソームは他の細胞に吸収され、エクソソーム中のタンパク質や核酸がその細胞内で働くことで、細胞同士のコミュニケーションを行います。
リプロセルのiPSエクソソーム
■純度・濃度
培養上清は、細胞を培養した後に得られる上澄み液のことです。この培養上清には、細胞を育てる培地や、細胞が分泌した多様な物質が含まれており、エクソソームはそういった細胞分泌物の一種です。培地には、細胞の増殖や機能を助けるために添加されるbFGF（塩基性線維芽細胞増殖因子）、血清（ウシ胎児血清など）、インスリンなどの添加物が含まれています。また、細胞分泌物には、エクソソームの他に、サイトカイン、成長因子、様々なタンパク質、代謝産物なども混在しています。
市場では培養上清を「エクソソーム」と表現するケースが見られますが、厳密には、培養上清は、エクソソームを含む多種多様な成分を複合的に含む液体であり、エクソソームは、これらの培養上清中の成分のごく一部です。
リプロセルのiPSエクソソームは、複数回精製してエクソソーム以外の成分を除去しています。そのうえでさらに濃縮を行い、その結果、高濃度のエクソソームを実現しています。
実際に、リプロセルのiPSエクソソームに含まれる成分を検証したところ、培地に添加されている成分の一部は検出限界以下まで下がっていることが確認されました（下左図）。
また、製品に含まれている物質の平均サイズを分析したところ、50-150nmの成分が数多く含まれていることが確認されました（下右図） 。
■プロテオーム解析
エクソソームはカプセル状の構造をしており、その中には核酸やタンパク質など様々なものを含んでいます。
リプロセルのiPSエクソソームに含まれる因子を解析したところ、抗炎症作用やアポトーシス（細胞死）の阻害、DNA修復に係るものなど、多種多様な因子が見られました。
日米欧対応・GMP準拠のiPSエクソソーム製造
リプロセルでは、エクソソームを製造するための全工程で徹底した品質管理を行っています。
■ 特定細胞加工物製造許可を受けた施設で製造しています
細胞を培養する環境には、研究室（実験室）やクリーンルームなど様々なものがあります。
一般的に研究室と呼ばれる部屋は製品を製造するための部屋ではないので、清浄度や手順を細かく要求されることはありません。クリーンルームと呼ばれる部屋は、隔離された部屋であることが多いですが、細胞製造のために国から何らかの許可を受けた施設ではありません。臨床に用いる細胞を製造するには、クリーンルームであるということだけでは不十分なのです。
一方で、リプロセルの製造施設は、GMPに準拠しており、特定細胞加工物製造許可を受けています。再生医療用の細胞を製品として製造するために設けられており、清浄度・管理方法・製造手順すべてが厳しく定められています。一般のクリーンルームと異なり、例えば、空気中の微粒子数や付着菌数のモニタリング、頻回の清掃、定期的な施設・機器の点検、訓練が完了している人員のみの作業、厳密に定められた作業手順の遵守などを行っています。
■ 日米欧3極の厳しい基準をクリアしたドナーの細胞のみを使用
リプロセルのエクソソーム製造には、日米欧3極の規制に準拠したiPS細胞を使用しています。
こうした細胞を準備するには、まず、細胞のドナーに対する厳密な検査が必要となります。これは、細胞のドナーが元々何らかのウイルス・菌を持っていた場合に、細胞製品に混入するリスクを防ぐためです。
日米欧それぞれで、指定されている感染症は異なり、すべての基準を満たすには多種の検査を複数回実施しなければなりません。
リプロセルでは、この厳しい基準を満たしたiPS細胞だけを用いてエクソソームを製造しています。
ウイルスフリー・遺伝子導入しない次世代型iPS細胞
通常、iPS細胞は、遺伝子導入法や、ウイルス法によって体細胞にリプログラミング因子を導入し、作製されます。これらの場合、体細胞が元々持つ遺伝子が組み変わったり、ウイルスが残存するリスクがあります。
例えば、iPS細胞内にウイルスが残存した場合、培養上清中にもウイルスが混入する可能性があります。
リプロセルのiPS細胞は、RNAを使った次世代型のiPS細胞の樹立方法を使っており、遺伝子の組み換えリスクはなく、ウイルスが残存するリスクもありません。リプロセルのiPSエクソソームは、安全性の高いiPS細胞を使用しています。
製品仕様
| 品名 | iPSC Purified Exosome |
| 品番 | RCEV002 |
| 容量 | 2mL |
| 溶媒 | 生理食塩水 |
iPSエクソソームの特長【論文情報】
■ 老化した線維芽細胞の老化マーカーを減少させる（文献1）
細胞は培養を繰り返すと段々と老化し、増殖しなくなります。細胞実験において、老化した線維芽細胞（皮膚の細胞）は、老化マーカー（β-gal）を用いて検出することができます。ところが、老化した線維芽細胞にiPSエクソソームを添加すると、細胞の老化マーカーが減少することが報告（文献1）されています。
■ 線維芽細胞のコラーゲン産生量を維持する（文献1）
通常、線維芽細胞が老化すると、コラーゲンを産生する能力を失っていきます。細胞実験において、細胞培養を繰り返して老化した線維芽細胞も同じくコラーゲンを産生する能力を失いますが、そこにiPSエクソソームを添加するとコラーゲン産生量を維持することが報告（文献1）されています。
■ 線維芽細胞のUVダメージを低減する（文献1）
通常、線維芽細胞にUVを照射すると、ダメージを受けて細胞数が減少します。細胞実験において、UVを48時間照射すると線維芽細胞の数が減り、産生できるコラーゲンの量なども減少しました。一方で、iPSエクソソームを添加した線維芽細胞は、同様にUVを照射しても細胞数が大きく減ることなく保っていたことが報告（文献1）されています。
■ 血管構造を維持する（文献2）
高血糖などにより血管が糖に長くさらされると血管が老化することが知られています。細胞実験において、血管細胞の培養液中に糖を添加し長時間培養した場合、細胞が減り血管の構造が壊れていきます。しかしながら、この細胞に、iPSエクソソームを添加すると、血管構造を維持することが報告（文献2）されています。
■ 細胞の増殖能を維持（文献3）
細胞は老化していくことで分裂・増殖する能力を失っていきます。これは幹細胞においても同様であり、培養を繰り返すことで細胞が増えなくなっていきます。細胞実験において、既に増えなくなった老化した幹細胞であっても、iPSエクソソームを加えることで、再び増加し始めることが報告（文献3）されています。この論文において、幹細胞（MSC）エクソソームでも同様の実験が行われていますが、iPSエクソソームは幹細胞（MSC）エクソソームを上回る結果を示しました。
提携医療機関
〒151-0051
東京都渋谷区千駄ヶ谷5-21-14 バリューHRビル2階
〒562-0001
大阪府箕面市箕面6-7-45 2階
総代理店
iPSエクソソームは、株式会社JTBが総代理店となり、一般財団法人日本健康開発財団（本部：東京都、以下「日本健康開発財団」）を通じて販売を行っています。
引用文献
1. Oh M, et al.,. Int J Mol Sci. 2018;19(6):1715.
2. Ding Q, et al. Exp Ther Med. 2018;15(6):4791-4797.
3. Liu S, et al. Stem Cells. 2019;37(6):779-790.
リプロセル（運営会社）について
iPS細胞ビジネスのトップランナーとして
株式会社リプロセルは、2003年に京都大学・東京大学発の再生医療ベンチャーとして設立されました。 2013年にはJASDAQ へ上場し、現在日本・アメリカ・イギリス・インドに拠点を有し、グローバルにビジネスを展開しています。
リプロセルは創業以来、先駆的にiPS細胞の事業化を進めています。2007年に京都大学の山中教授が、世界で初めてヒトiPS細胞を作製した実験でも、当社の培養液が使用されました。また2009年には、世界初のiPS 細胞製品としてiPS心筋細胞の販売を開始しました。
2024年現在、当社の製品は、世界中で9,000件以上の論文に引用されています。そして2016年より、本格的に再生医療分野に進出し、3つの再生医療製品の研究開発も進めております。
リプロセルは、今後ともiPS細胞ビジネスのトップランナーとして再生医療・医学・バイオ技術の発展に貢献すべく、挑戦を続けてまいります。
- 会社名／株式会社リプロセル
- 上場／2013年（東証グロース 4978）
- 設立／2003年2月
- 所在地／〒222-0033 神奈川県横浜市港北区新横浜3-8-11メットライフ新横浜ビル9階
