京都大学iPS細胞研究所、下垂体オルガノイドの効率的な培養法を開発

ニュース紹介

「フィーダー細胞に着目した構成細胞比率の改善によるヒトiPS細胞由来視床下部-下垂体オルガノイドの効率的分化法の開発」

京都大学iPS細胞研究所（CiRA）の松本隆作特定拠点助教、山本拓也教授らの研究グループは、ヒトiPS細胞の維持培養条件を工夫することで、ヒトiPS細胞から視床下部-下垂体オルガノイド（iPS細胞から誘導した立体的な細胞組織で、視床下部と下垂体の発生過程や両組織の相互作用を再現できる）を効率よく作製する方法を開発しました。iPS細胞の増殖や未分化性の維持を支えるフィーダー細胞の種類によって、その後の分化の嗜好性が異なることに着目し、2種類のフィーダー細胞を混合して維持培養することで、オルガノイド内の視床下部細胞と口腔外胚葉細胞の構成比率を調整し、下垂体前駆細胞への分化効率を向上させました。

さらに、維持培養に用いるbFGFを安定型変異体（FGF2-G3）に置き換えることで、培地交換の頻度を週3回まで減らし、週末の培地交換を不要とするWeekend-free分化誘導法を確立しました。この方法でも、下垂体前駆細胞や下垂体ホルモン産生細胞への分化効率は従来法と同程度に維持されました。この研究成果は2026年11月5日に「Stem Cell Reports」で公開されました。

出典：京都大学iPS細胞研究所（CiRA） 2026年11月6日ニュース／掲載誌：Stem Cell Reports／DOI：10.1016/j.stemcr.2026.103145
https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/news/261106-010000.html

FrontJournalの解説

この研究分野について

下垂体は、成長・代謝・ストレス反応などに関わるホルモンを分泌する内分泌器官で、全身の恒常性（体の状態を一定に保つ働き）を支えています。機能が低下すると症状が現れ、副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）が不足した場合は生命の危機に陥ることもあります。

「名古屋大学」の須賀英隆氏らの研究グループによると、下垂体のホルモン産生細胞の機能低下に根治療法はなく、不足するホルモンを投与する補充療法が行われています。この課題に向け、同グループは2016年にヒトES細胞から下垂体のホルモン産生細胞を作製しました。続いてヒトiPS細胞からの作製と、視床下部と下垂体が共存する組織の作製にも成功しています。この組織が視床下部-下垂体オルガノイドです。

①フィーダー細胞の種類で変わる分化の向き

フィーダー細胞は、iPS細胞と一緒に培養し、増殖や未分化性（さまざまな細胞に分化できる状態）の維持を支える細胞です。「京都大学iPS細胞研究所」の研究グループは、2種類のフィーダー細胞で培養したiPS細胞を比べました。SNL細胞で培養すると口腔外胚葉（下垂体のもとになる組織）の細胞が多く、マウス胎児線維芽細胞（MEF）で培養すると視床下部の細胞が多く誘導されました。

下垂体は口腔外胚葉と視床下部が相互作用して形成されるため、オルガノイドの中で両方をバランスよく誘導する必要があります。2種類のフィーダー細胞を混ぜて培養すると、両者の構成比率は単独の場合の中間程度になり、下垂体前駆細胞（下垂体の細胞になる手前の細胞）への分化が進みました。混合比はSNL細胞とMEFが3対1から1対1の範囲で、良好な結果が得られています。