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骨髄間葉系幹細胞の骨格筋分化誘導を利用した細胞遺伝子治療法の開発

Research Project

Project/Area Number 10J40134
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field General anatomy (including Histology/Embryology)
Research InstitutionNational Center of Neurology and Psychiatry

Principal Investigator

笠原 優子  独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所遺伝子疾患治療研究部, 特別研究員(RPD)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2013: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords細胞移植 / 骨格筋 / 骨髄間質細胞 / 筋分化 / 筋ジストロフィー / IL-10 / モデル動物 / MSCs / ジストロフィン / 間葉系幹細胞 / 骨格筋分化誘導因子 / dog leukocyte antigen
Research Abstract

本研究課題では、新たな細胞移植治療法の開発として骨髄間葉系幹細胞(MSCs)の骨格筋分化を誘導し、これを利用して筋線維の再生を促すといった、Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)に対する欠損遺伝子補充型の新しい細胞遺伝子治療法の確立を目指している。これまでに、イヌ骨髄由来MSCsの単離・増殖法、筋分化誘導法を確立し、イヌへの同種移植実験を行うなかで、移植細胞の骨格筋組織における長期的な生着、筋線維形成を示す移植条件を確立している(Kasahala et al., 2012)。さらに、局所投与よりも広範囲な生着を目的として動脈内投与を行い、MSCsの炎症組織への集積が可能であることを確認できた。しかしながら、実用化に向けては、移植細胞の生存・生着能や筋分化能をさらに強化する必要がある。そこで本年度は、抗炎症性サイトカインIL-10を用いることによって、MSCs移植効率の改善効果を検討した。MSCsをReoombinant IL-10と同時にマウスの左右下腿へ局所投与して4日後、生体イメージング解析においてMSCs単独で投与した場合と比べて生存細胞が多数認められた。さらに長期的な効果を検討するため、IL-1遺伝子導入を行ったMSCsを用いたところ、移植組織における生存・生着効率が著しく増加した。またこの際、MSCsの集積した組織においてのみIL-10濃度の増加が認められ、血中濃度の変化は軽微であった。以上の結果より、移植組織においてIL-10の局所発現によってMSCsの移植効率が高くなることが示唆された。生存・生着効率の改善によって、組織における移植細胞の分化効率も向上することが期待される。今後さらに、MSCsの抗炎症作用による治療効果や安全性を検証することにより、筋線維再生を目的とした細胞移植法のみでなく、抗炎症療法としての実用化も期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、抗炎症性サイトカインIL-10を遺伝子導入したMSCsをマウスへ筋肉内投与することで、IL-10による局所的抗炎症効果を利用したMSCsの移植効率を検討し、従来法よりも生着・生存効率の高い移植条件を確立することができた。

Strategy for Future Research Activity

本年度の研究において、IL-10発現MSCsを用いることで筋組織への生着効率の向上が確認できたことから、今後はさらに安全性や有効性を検討することで、抗炎症効果を強化した細胞移植治療への応用が期待できる。

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2014 2013 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (24 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Dystrophic mdx mice develop severe cardiac and respiratory dysfunction following genetic ablation of the anti-inflammatory cytokine IL-10.2014

    • Author(s)
      Yuko Nitahara-Kasahara, et al.
    • Journal Title

      Hum. Mol. Genet.

      Volume: 23(PMID:24659498) Pages: 3990-4000

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    • Author(s)
      Hironori Okada, et al.
    • Journal Title

      Molecular Therapy-Nucleic Acids

      Volume: 2 Pages: e95-e95

    • DOI

      10.1038/mtna.2013.21

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  • [Journal Article] Long-term Engraftment of Multipotent Mesenchymal Stromal Cells That Differentiate to Form Myogenic Cells in Dogs With Duchenne Muscular Dystrophy.2012

    • Author(s)
      Yuko Nitahara-Kasahara, et. al.
    • Journal Title

      Molecular Therapy

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 168-177

    • DOI

      10.1038/mt.2011.181

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  • [Journal Article] Improvement of cardiac fibrosis in dystrophic mice by rAAV9-mediated microdystrophin transduction.2011

    • Author(s)
      Shin J.H, et.al.
    • Journal Title

      Gene Therapy

      Volume: (印刷中)

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  • [Journal Article] Robust long-term transduction of common marmoset neuromuscular tissue with rAAV1 and rAAV9.

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      Okada. H, et. al.
    • Journal Title

      Molecular Therapy - Nucleic Acids

      Volume: (印刷中)

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    • Place of Presentation
      JA共催ビル(東京)
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      2013-12-09
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      パシフィコ横浜(横浜)
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      岡山コンベンションセンター (岡山)
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      岡山コンベンションセン ター (岡山)
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      Hiromi Hayashita-Kinoh, et. al.
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      Japan Society of Gene Therapy 19th Annual meeting
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      岡山コンベンションセンター (岡山)
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      2013-07-04
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      第34回日本炎症・再生医学会年会
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      国立京都国際会館(京都)
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      Hiromi Hayashita-Kinoh, et. al.
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      American society of gene & cell therapy 16th Annual meeting
    • Place of Presentation
      Salt Place Convention Center, (Salt lake city, USA)
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      2013-05-18
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  • [Presentation] Anti-inflammatory therapeutic approach using multipotent mesenchymal stromal cells for the treatment of Duchenne muscular dystrophy.2013

    • Author(s)
      Yuko Nitahara-Kasahara, et. al.
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      American society of gene & cell therapy 16th Annual meeting
    • Place of Presentation
      Salt Place Convention Center, (Salt lake city, USA)
    • Year and Date
      2013-05-16
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  • [Presentation] Effective transduction of common marmoset with rAAV1 and 9 togenerate NHP model of muscular dystrophy.2013

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      Hironori Okada, et. al.
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      American society of gene & cell therapy 16th Annual meeting
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      Salt Place Convention Center, (Salt lake city, USA)
    • Year and Date
      2013-05-16
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  • [Presentation] IL-10欠損筋ジストロフィーモデルマウスの作製と炎症病態解析2013

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      笠原(仁田原)優子, 他
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      第34回国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 研究発表会
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      国立精神・神経医療 研究センター(東京都)
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      福岡国際会議場、マリンメッセ福岡(福岡県)
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      笠原(仁田原)優子, 他
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      第35回分子生物学会年会
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      福岡国際会議場、マリンメッセ福岡(福岡県)
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      2012-12-14
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      喜納裕美
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      厚生労働省精神・神経疾患研究開発費 筋ジストロフィーに対するトランスレーショナル・リサーチ 平成24年度研究班会議
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      JA共済ビル(東京都)
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      2012-12-06
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      Japan Society of Gene Therapy 18th Annual Meeting
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      ホテル熊本テルサ(熊本県)
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      Pennsylvania Convention Center(Philadelphia, PA, USA)
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      2012-05-17
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      都市センターホテル/千代田区
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      喜納裕美
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      元祖うなぎ湯の宿 ゆさや/鳴子
    • Year and Date
      2010-10-30
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      Hiromi Hayashita-Kinoh
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    • Author(s)
      Yuko Nitahara-Kasahara
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      Japan Society of Gene Therapy 16th Annual Meeting
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      栃木県総合文化センター/宇都宮
    • Year and Date
      2010-07-01
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      Hiromi Hayashita-Kinoh
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      American Society of Gene & Cell Therapy 13^<th> Annual Meeting
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      Marriot Wardman Park Hotel/Washington D.C
    • Year and Date
      2010-05-22
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    • Author(s)
      Yuko Nitahara-Kasahara
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      American Society of Gene and Cell Therapy 13th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Marriot Wardman Park Hotel/Washington D.C
    • Year and Date
      2010-05-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許(通常(30条))2013

    • Inventor(s)
      岡田尚巳、笠原優子、武田伸一
    • Industrial Property Rights Holder
      独)国立精神・神経医療研究センター
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2013-05-22
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      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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