八木正樹 iPS細胞研究所（CiRA＝サイラ）博士課程学生、山田泰広 同教授、山本拓也 同特定拠点講師、若山照彦 山梨大学教授らの研究グループが発表。研究成果は、英国の科学誌「Nature」でオンライン公開された。
ES細胞は、身体のあらゆる細胞に変化（分化）する能力（多能性）を持つ多能性幹細胞だ。受精卵から発生が数日進んだ「胚盤胞」の内部細胞塊から採取した細胞を培養皿上で培養することで作製される。
多能性幹細胞を作製する代表的な方法としては「2i法」がある。「MEK」と「Gsk3」というタンパク質を阻害して発生の進行に必要なシグナルを遮断することで、多能性状態を維持する。2i法は、高効率で高い多能性を持った均一なES細胞を得ることができる一方で、その質や安定性についてはさらなる研究が必要だった。
今回の研究では、マウスの胚盤胞（雌雄）の内部細胞塊から、2i法と阻害剤の入っていない血清培地を用いた培養法の2つの方法で、マウスES細胞を作製（それぞれ「2i／L ES細胞、S／L ES 細胞）。それらのDNAメチル化（DNAの塩基配列の変化を伴わずに、遺伝子発現を制御する機構の仕組みの一種）を調査。
その結果、広範なゲノムでDNA低メチル化が見られ、とりわけ雌の2i／L ES細胞で発生に重要な役割を果たす、父親あるいは母親由来の遺伝子に対する「ゲノムインプリント」が消去されてた。
ゲノムインプリントとは、父親由来あるいは母親由来のどちらかでのみ働くインプリント遺伝子が、もう片方の親に由来する対立遺伝子に「しるし」がつけられ、働かなくなるという仕組みのことだ。
また、2i／L ES 細胞からは多能性の指標ともなる、マウス個体の発生に異常が起き、マウスが生まれないことが分かった。さらに、2i法に含まれる阻害剤の1つの濃度を低くする、あるいは他種の阻害剤で代替することで、これらの課題を解決できることを突き止めた。
研究グループでは、今回の研究成果は高品質なマウス多能性幹細胞、ヒト多能性幹細胞の作製・維持に応用できると説明する。