新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)は、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の原因ウイルスで、ヒトの細胞に発現しているアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)に結合後、transmembrane serine protease 2(TMPRSS2)によってSARS-CoV-2のスパイクタンパク質が切断される事で感染する。SARS-CoV-2は呼吸器症状を呈することから、呼吸器系の細胞を用いた研究は感染メカニズムの解明および治療薬開発に大変重要である。しかしながら、ヒト呼吸器系の初代培養細胞を入手することは困難であり、またロット間差も想定される。
そこで本研究では、ヒトiPS細胞から気道あるいは肺胞上皮細胞へ分化誘導し、SARS-CoV-2治療薬の薬理作用を検討した。ヒトiPS細胞から肺前駆細胞を作製して、分化マーカーであるcarboxypeptidase M (CPM)により濃縮後、さらに肺胞上皮および気道細胞へ分化誘導を行った。qPCRおよび免疫染色により肺胞上皮II型細胞あるいはクラブ細胞であることを明らかにした。また、これらの細胞はACE2及びTMPRSS2を発現しており、SARS-CoV-2により感染することを確認した。レムデシビルにより濃度依存的にウイルス量が抑制された。
以上の結果から、ヒトiPS細胞由来の肺胞上皮II型細胞やクラブ細胞は、COVID-19治療薬評価が可能なin vitroモデルであることが示唆された。