Various types of induced pluripotent stem (iPS) cells have been established by different methods, and each type exhibits different biological properties. Before iPS cell-based clinical applications can be initiated, detailed evaluations of the cells, including their differentiation potentials and tumorigenic activities in different contexts, should be investigated to establish their safety and effectiveness for cell transplantation therapies. Here we show the directed neural differentiation of murine iPS cells and examine their therapeutic potential in a mouse spinal cord injury (SCI) model. “Safe” iPS-derived neurospheres, which had been pre-evaluated as nontumorigenic by their transplantation into nonobese diabetic/severe combined immunodeficiency (NOD/SCID) mouse brain, produced electrophysiologically functional neurons, astrocytes, and oligodendrocytes in vitro. Furthermore, when the safe iPS-derived neurospheres were transplanted into the spinal cord 9 d after contusive injury, they differentiated into all three neural lineages without forming teratomas or other tumors. They also participated in remyelination and induced the axonal regrowth of host 5HT + serotonergic fibers, promoting locomotor function recovery. However, the transplantation of iPS-derived neurospheres pre-evaluated as “unsafe” showed robust teratoma formation and sudden locomotor functional loss after functional recovery in the SCI model. These findings suggest that pre-evaluated safe iPS clone-derived neural stem/progenitor cells may be a promising cell source for transplantation therapy for SCI.

Once their safety is confirmed, human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs), which do not entail ethical concerns, may become a preferred cell source for regenerative medicine. Here, we investigated the therapeutic potential of transplanting hiPSC-derived neurospheres (hiPSC-NSs) into nonobese diabetic (NOD)-severe combined immunodeficient (SCID) mice to treat spinal cord injury (SCI). For this, we used a hiPSC clone (201B7), established by transducing four reprogramming factors (Oct3/4, Sox2, Klf4, and c-Myc) into adult human fibroblasts. Grafted hiPSC-NSs survived, migrated, and differentiated into the three major neural lineages (neurons, astrocytes, and oligodendrocytes) within the injured spinal cord. They showed both cell-autonomous and noncell-autonomous (trophic) effects, including synapse formation between hiPSC-NS–derived neurons and host mouse neurons, expression of neurotrophic factors, angiogenesis, axonal regrowth, and increased amounts of myelin in the injured area. These positive effects resulted in significantly better functional recovery compared with vehicle-treated control animals, and the recovery persisted through the end of the observation period, 112 d post-SCI. No tumor formation was observed in the hiPSC-NS–grafted mice. These findings suggest that hiPSCs give rise to neural stem/progenitor cells that support improved function post-SCI and are a promising cell source for its treatment.

Murine and human iPSC-NS/PCs (induced pluripotent stem cell-derived neural stem/progenitor cells) promote functional recovery following transplantation into the injured spinal cord in rodents. However, for clinical applicability, it is critical to obtain proof of the concept regarding the efficacy of grafted human iPSC-NS/PCs (hiPSC-NS/PCs) for the repair of spinal cord injury (SCI) in a non-human primate model. This study used a pre-evaluated "safe" hiPSC-NS/PC clone and an adult common marmoset (Callithrix jacchus) model of contusive SCI. SCI was induced at the fifth cervical level (C5), followed by transplantation of hiPSC-NS/PCs at 9 days after injury. Behavioral analyses were performed from the time of the initial injury until 12 weeks after SCI. Grafted hiPSC-NS/PCs survived and differentiated into all three neural lineages. Furthermore, transplantation of hiPSC-NS/PCs enhanced axonal sparing/regrowth and angiogenesis, and prevented the demyelination after SCI compared with that in vehicle control animals. Notably, no tumor formation occurred for at least 12 weeks after transplantation. Quantitative RT-PCR showed that mRNA expression levels of human neurotrophic factors were significantly higher in cultured hiPSC-NS/PCs than in human dermal fibroblasts (hDFs). Finally, behavioral tests showed that hiPSC-NS/PCs promoted functional recovery after SCI in the common marmoset. Taken together, these results indicate that pre-evaluated safe hiPSC-NS/PCs are a potential source of cells for the treatment of SCI in the clinic.

Study Design Retrospective multicenter study. Objectives To investigate surgical outcomes following posterior decompression for cervical ossification of the posterior longitudinal ligament (OPLL) when performed by board-certified spine (BCS) or non-BCS (NBCS) surgeons. Methods We included 203 patients with cervical OPLL who were followed for a minimum of 1 year after surgery. Demographic information, medical history, and imaging findings were collected. Clinical outcomes were assessed preoperatively and at the final follow-up using the Japanese Orthopedic Association (JOA) score and the visual analog scale (VAS) for the neck. We compared outcomes between BCS surgeons, who must meet several requirements, including experience in more than 300 spinal surgeries, and NBCS surgeons. Results BCS surgeons performed 124 out of 203 cases, while NBCS surgeons were primary in 79 cases, with 73.4% were directly supervised by a BCS surgeon. There was no statistically significant difference in surgical duration, estimated blood loss, and perioperative complication rates between the BCS and NBCS groups. Moreover, no statistically significant group differences were observed in each position of the C2-7 angle and cervical range of motion at preoperation and the final follow-up. Preoperative and final follow-up JOA scores, VAS for the neck, and JOA score recovery rate were comparable between the two groups. Conclusions Surgical outcomes, including functional recovery, complication rates, and cervical dynamics, were comparable between the BCS and NBCS groups. Consequently, posterior decompression for cervical OPLL is considered safe and effective when conducted by junior surgeons who have undergone training and supervision by experienced spine surgeons.