ヒトIPS-RPE細胞懸濁液におけるゼラチン加水分解物の有効性の調査

はじめに：網膜色素上皮（RPE）は、網膜機能と脈絡膜毛細血管を維持する上で重要な役割を果たし、機能不全の場合は視覚障害につながる可能性があります。ヒト誘発性多能性幹細胞由来RPE（HIPSC-RPE）の移植は、加齢性黄斑変性を含むこのようなRPE障害状態の有望な治療法です。細胞懸濁液移植による課題は、移植片細胞の標的送達と望ましくない細胞還流です。この研究では、特に細胞還流の還元とRPEの生着の促進におけるHIPSC-RPE懸濁液移植における潜在的な使用について、この研究では、ゼラチン加水分解物を調べます。 方法：細胞逆流を定量化するために、ポリジメチルシロキサン（PDMS）ソフトリソグラフィを使用して網膜BLEBモデルを作成しました。細胞の挙動、低酸素反応、形態、炎症の誘導、免疫反応など、細胞の挙動やパフォーマンスのさまざまな側面のhipSC-RPEに対するゼラチン加水分解物の効果を調べました。 結果：5％濃度のゼラチン加水分解物は、in vitro模倣で細胞還流を効果的に緩和し、細胞生存率を改善し、細胞凝集を減少させ、hipsc-RPEによる細胞沈着による低酸素反応に阻害効果をもたらしました。さらに、ゼラチン加水分解物は細胞の接着と形態に影響を与えず、HIPSC-RPEの免疫原性の低下を示唆する主要組織適合性複合体クラスII分子の発現を減少させました。 結論：ゼラチン加水分解物は、HIPSC-RPE懸濁液移植における将来の再生療法の貴重で有用な候補と考えられています。

INTRODUCTION: The retinal pigment epithelium (RPE) plays essential roles in maintaining retinal functions as well as choroidal capillaries and can lead to visual disorders if dysfunctional. Transplantation of human-induced pluripotent stem cell-derived RPE (hiPSC-RPE) is a promising therapy for such RPE impaired conditions including age-related macular degeneration. The challenge with cell suspension transplantation is targeted delivery of graft cells and undesired cell reflux. Gelatin hydrolysate, a soluble variant with specific molecular weight distribution, is examined in this study for its potential use in hiPSC-RPE suspension transplantation, particularly in reducing cell reflux and enhancing RPE engraftment. METHODS: A retinal bleb model was created using polydimethylsiloxane (PDMS) soft lithography to quantify cellular reflux. We examined the effects of gelatin hydrolysate on the hiPSC-RPE of various aspects of cell behavior and performance such as cell viability, hypoxia reaction, morphology, induction of inflammation and immune responses. RESULTS: Gelatin hydrolysate at 5 % concentration effectively mitigated cell reflux in vitro mimic, improved cell viability, reduced cell aggregation, and had an inhibitory effect on hypoxic reactions due to cell deposition with hiPSC-RPE. Additionally, gelatin hydrolysate did not affect cell adhesion and morphology, and decreased the expression of major histocompatibility complex class II molecules, which suggests reduced immunogenicity of hiPSC-RPE. CONCLUSION: Gelatin hydrolysate is considered a valuable and useful candidate for future regenerative therapies in hiPSC-RPE suspension transplantation.