以前、ヒト由来の低突起コロイド前駆体細胞（OPC）、脂肪由来幹細胞、マウス精巣生精細胞などの細胞型凍結保護の関連研究により、凍結保存液に一定量のトレハロースを添加したり、トレハロースを使用したりすることが分かった+グリセリン複合型凍結保存保護剤は、細胞の長期凍結保存後の回復活性率を高めることができる。

今期、イタリアのミラノから来た研究者たちを紹介します2018年に『Stem Cell Research』に発表された文献を見て、トレハローストレハロースがどのように人間の多能性幹細胞を冷凍保存するかを見てみましょう。

1. 紹介

幹細胞を含む細胞**製品は高い臨床潜在力を有し、全qiu幹細胞市場は上中流の幹細胞貯蔵調製及び下流の臨床応用を含む。全qiu透明市場研究機構（Transparency Market Research）の報告によると、2025年末までに全qiu幹細胞市場規模は2705億ドルに達する見込みで、この8年間で全qiu

幹細胞市場の複合年成長率は13.8%に達する見込みだ。

細胞**製品の応用を成功させるためには、細胞の長期低温保存は細胞の活力と生化学機能を長期保存する**利用可能な方法であるため、克服しなければならない技術的難点である。

細胞内凍結による細胞構造の損傷を回避するために、いくつかの凍結保護剤が発売されている。*一般的に使用される細胞凍結保護剤はジメチルスルホキシドである（DMSO）をウシ胎児血清または血清代替品と併用した。

しかし、胎牛血清には異種動物源蛋白質が含まれており、未知の病原体の人畜共通疾患**を引き起こす可能性がある。さらに、DMSOには細胞毒性がある。DMSOの組織と細胞に対する毒性は暴露時間、温度、濃度に依存することが報告されている。毒性の程度は細胞タイプによって異なり、DMSOを除去せずに解凍細胞を再注入した患者に副作用が報告されている。さらに、DMSOは3種類のDNAメチル転移酵素（Dnmts）の転写レベルを調節し、全ゲノムメチル化スペクトルを変化させることによってマウス胚体の見かけのゲノムに影響を与え、さらにマウス幹細胞の不制御分化を引き起こすことが知られている。そのため、ジメチルスルホキシド+ウシ胎児血清は臨床使用に適しておらず、高効率無毒な細胞凍結保護剤の開発が急がれている。

トレハロースは非還元性二糖類であり、細菌、酵母、緩歩動物、線虫などの完全な脱水状態で生存できる多種の生物に存在する。哺乳動物はトレハロースを産生しないが、トレハロースは確かに有効な冷凍保護剤であり、氷晶形成による細胞損傷を減らすことができる。その保護作用は浸透効果と関係があるだけでなく、細胞膜リン脂質と不安定蛋白の特異的な相互作用とも関係があり、乾燥と酸化ストレスによる損傷と変性を防止することができる。

トレハロースは細胞毒性を有さず、マウス精細胞、成人造血幹細胞、間質幹細胞、脂肪由来幹細胞、ヒト胚性幹細胞に有効に使用されている（hESCs）やヒト誘導多能性幹細胞（hiPSCs）などの異なる細胞型の凍結貯蔵。また、トレハロースは臍帯血、骨髄、ヒト移植表肝細胞、ヒト膵島の凍結貯蔵にも使用されている。

細胞保存におけるトレハロースの広範な使用を阻止する主な障害は、細胞内部への侵入が困難であることである。以前から、浸透ショック、リポソーム送達、熱穿孔、電気穿孔、微量注射、遺伝子工学などの方法を用いてトレハロースの細胞内部への侵入を支援してきた。しかし、上述の方法は非常に煩雑な操作を必要とし、時間がかかり、**の細胞損傷を引き起こす可能性がある。

この研究はジメチルスルホキシド及びウシ胎児血清がない場合、トレハロース単独又はエチレングリコール（エチレングリコール）またはグリセリン（グリセリン）を結合し、4種類の異なるトレハロース複合型冷凍保護剤を調製し、3種類の異なるタイプの多能性幹細胞系を低温保存し、蘇生し、いくつかの重要なパラメータに対して**研究を行い、細胞形態、解凍後生存能力、多能性マーカー発現レベル、ゲノム安定性、内質網（ER）定常状態、DNA損傷反応などを含み、異なるトレハロース複合型冷凍保護剤の多能性幹細胞に対する低温保護能力を測定した。

トレハロース（注射用）（無菌）

1、製品名：トレハロース（注射用）（無菌）

2、日文名称：D（+）-トレハロース二水和物

3、英語名：D（+）-トレハロース二水和物（注射用）

4、化学名：α-D-グルコピラノシル-α-D-グルコピラノシド二水和物

5、型番：Hipo-S

6、含有量測定：99.3%

7、CAS番号：6138-23-4

8、EINECS登録番号：202-739-6

9、届出登録番号：F 2010000452

10、DMF番号：034401

11、品質基準：各国の薬局方基準（Chp、USP、JP、EP）に適合

12、分子式：C 12 H 22 O 11・2 H 2 O

13、分子量：378.33

14、性状：白色結晶性粉末

15、旋回比：+198.8°

16、酸性度：6.0

17、塩化物：規定に適合

18、硫酸塩：規定に適合

19、可溶性澱粉：規定に適合

20、灼熱残渣：0.04%

21、重金属：規定に適合

22、水分:9.5%

23、類縁物質：総雑0.06%、ブドウ糖未検出、マルト三糖0.06%、**未知単雑未検出

24、無菌：規定に適合

25、微生物限度：無菌

26、細菌内：＜0.1 iu＞

27、窒素：規定に適合

28、含有量測定：99.3%

29、溶解性：水に溶けやすく、熱エタノールに溶け、メタノールに微溶解し、**、**に溶けない

30、保存：密封、冷暗乾燥場所で保存し、常温条件下で輸送する。

31、商品番号：008001

32、構造式：