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幹細胞の比較

ES細胞・iPS細胞に残された課題

現在、世界各国の大学や研究機関で進められている幹細胞には、ヒトの胚(受精卵)から採取する「胚性幹細胞(ES細胞)」や、ヒトの皮膚や羊膜などの体細胞に4つの遺伝子を入れてつくる「人工多能性幹細胞(iPS細胞)」が知られていますが、ES細胞はヒトの「受精卵」を使うことの倫理的問題があり、iPS細胞は「発がん関連遺伝子」を使用(※1)しているため、がんが発生する確率が高いという問題が残されています。
この他にも、日々研究の成果が報告されていますが、やはり、ES細胞にしてもiPS細胞にしても、幹細胞の採取量に限度があるということ、並びに幹細胞の量が少ないという問題点があるために、「培養」が必要となっています。

※1:2009年5月にハーバード大(米国)のチームががん化の可能性のある遺伝子やウイルスを使用せずにiPS細胞を作製することに成功しましたが、この方法だと従来の倍の8週間の期間がかかり、効率も1/10に低下。現在も研究が進んでいます。

あらゆる面で優位性をもつ脂肪組織由来幹細胞

当院のStemSource®幹細胞バンクでは、ご自身の脂肪から抽出した「脂肪組織由来幹細胞(ADRC)」を使用します。
脂肪組織由来幹細胞は、前述のES細胞・iPS細胞のような倫理的な問題がん化のリスクも回避でき、セリューション®900/MBシステムを使用することで培養も一切不要というメリットがあります。

脂肪組織由来幹細胞(再生細胞:ADRC)と他の幹細胞の比較
  脂肪組織由来幹細胞
(再生細胞:ADRC)
ES細胞 iPS細胞 クローンES細胞
由来
体性幹細胞
胚性関幹細胞
誘導性
人工多能性幹細胞
胚性幹細胞
細胞源 自己脂肪組織 ヒトの胚(受精卵) ヒトの体細胞(皮膚等) ヒトの体細胞と核を除いた卵子
作製
方法
吸引した脂肪をセリューション®900/MBシステムで自動的に分離・洗浄・抽出
(約2~3時間)
脂肪の定着促進剤を併用した脂肪組織由来幹細胞移植の図
胚(受精卵)の内部細胞を取り出して培養
脂肪の定着促進剤を併用した脂肪組織由来幹細胞移植の図
体細胞に2~4種の遺伝子を入れて培養
脂肪の定着促進剤を併用した脂肪組織由来幹細胞移植の図
体細胞から取り出した遺伝子の入った核を、核を取り除いた卵子に移植してクローン胚を作製して培養。内部の細胞を取り出して作製。
脂肪の定着促進剤を併用した脂肪組織由来幹細胞移植の図
遺伝子
添加なし
添加なし
2~4種類の遺伝子添加有
(発がん関連遺伝子)
添加なし
培養
不要
必要
必要
不要
メリット ・自己組織を使用するため倫理的問題もクリア
・遺伝子も不要なため安全
・脂肪吸引による痩身も可能
・比較的早くから各国で研究が行われている
・遺伝子も不要なため安全
・大量に作製可能 ・ES細胞で問題となる拒絶反応を回避することができる
デメリット ・脂肪吸引が必要
・脂肪吸引の技量によって幹細胞の質が左右される
・受精卵を使用する事の倫理的問題
・大量に作製できない
・他人の細胞を使用する問題
・がん化する遺伝子を使用する事の問題
・他人の細胞を使用する問題
・卵子を使用する事とクローン技術の問題、さらにクローン化の倫理的問題
・他人の細胞を使用する問題
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なぜ脂肪組織由来幹細胞をバンクするのか? ~ 脂肪組織由来幹細胞の特徴 ~

≪特徴1≫あらゆる細胞に分化

脂肪組織由来幹細胞は、他の幹細胞より多くの細胞(セルタイプ)に、あらゆるメカニズムで分化することが分かっており、多くの働きを担っています。
主な働きには、創傷治癒・分化(変身)・免疫調整・新生血管形成・細胞死の予防・パラクリンシグナル(※)などが挙げられます。
つまり、脂肪組織由来幹細胞は、他の幹細胞よりも治療範囲が広く、様々な疾患治療への応用が期待できるのです。

※近隣の細胞に作用する内分泌物質の分泌シグナル

≪特徴2≫血管新生能力が高く、神経の再生も

脂肪組織由来幹細胞は、臍帯血や骨髄由来の幹細胞などと比較しても、より多くの成長因子やサイトカイン*1を誘発することが、研究により確認されています。
右のグラフは脂肪組織由来幹細胞によって誘発された成長因子の量を表したものです。
特に、血管内皮細胞の増殖・新生を促す「VEGF(血管内皮細胞増殖因子)」や、コラーゲン・エラスチン等の増殖・新生を促す「VEGF-C(線維芽細胞増殖因子)」が多く誘発されているのがわかります。

また、脂肪組織由来幹細胞移植により、神経が再生された症例も確認されており、今後、さらなる治療範囲の拡大が期待されています。

*1細胞から分泌されるたんぱく質で生体機能の調整や疾患の発症を制御する役割をもつ。

脂肪組織由来幹細胞による血管形成のメカニズム

脂肪組織由来幹細胞移植の臨床試験状況(2011年現在)
臨床研究 前臨床研究
  • 頭蓋冠損傷
  • 顎顔面再建
  • 豊胸
  • 心筋梗塞
  • 肝不全
  • クローン病
  • 創傷治癒
  • 顔の若返り
  • 気管修復
  • 乳房再建
  • 慢性心筋虚血
  • 糖尿病
  • 尿失禁
  • 移植片対宿主病
  • パーキンソン病
  • 角膜修復
  • 歯周病
  • 肺疾患
  • 脊髄損傷
  • 勃起障害
  • 関節炎
  • 腱損傷
  • 急性放射線症候群
  • 脊椎固定
  • 虚血性&出血性脳卒中
  • 嗅上皮修復
  • 声帯修復
  • 椎間板修復
  • 腎臓病
  • 骨格筋損傷
  • 末梢血管疾患
  • 多発性硬化症
  • 潰瘍性大腸炎
  • 膀胱再建

≪特徴3≫培養不要!リアルタイムな治療が可能に

ES細胞・iPS細胞・臍帯血由来幹細胞等は、幹細胞の量を増やすために、組織採取後、7~8週間の培養が必要となります。これは、採取した細胞に含まれる幹細胞の数が非常に少ないのが原因です。
培養の際、培地(培養する際の栄養分)として牛血清を使用(※1)するため、倫理的な問題が指摘されています。また、一人の患者様に対し、1細胞タイプ当たり150mm径のシャーレがなんと70枚も必要となるため、コストと時間がかかり、おのずと治療費も高額になります。

しかし、脂肪組織由来幹細胞は、他のセルソース(細胞源)に比べて、幹細胞が発生する頻度が圧倒的に高くなっています。これは脂肪組織に含まれる幹細胞の量がとても多いことを示しています。同時に脂肪組織からは、培養をすることなく幹細胞を確保することができ、新鮮な幹細胞としてすぐに使用できることも大きな特徴です。

体性幹細胞セルソース(細胞源)の比較
セルソース 幹細胞の抽出率 高密度の幹細胞を
確保するための培養
対象者 身体的負担
骨髄 やや高い 場合によって必要 制限なし 重い
皮膚 高い 必要 制限なし 軽い
臍帯血 非常に低い 必要 妊婦 軽い
胎盤 未確認 必要 妊婦 軽い
骨格筋 高い 必要 制限なし 重い
脂肪組織 非常に高い 不要 制限なし やや重い
羊水 未確認 不要 妊婦 軽い
羊膜(※2) 高い 必要 妊婦 軽い

※1:2010年2月に米国研究所や京都大学、アステラス製薬の研究チームにより、脂肪組織由来幹細胞から動物の細胞を一切使わずに新型万能細胞(iPS細胞)を作製することに成功。従来の方法より効率よく作製できるようになりましたが、依然、培養と遺伝子の添加が必要となっています。

※2:2009年11月に胎児を包む羊膜を使って効率よくiPS細胞をつくることに京都大などのグループが成功。羊膜の細胞には2遺伝子が既に働いているため、ここに4遺伝子を組み込んでiPS細胞を作製したところ、従来に比べ10倍以上効率良く作製できたとの報告がありました。ただし、出産時に羊膜を保存しておく必要があり、対象者が限られます。

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