高純度間葉系幹細胞由来ミトコンドリアの移入によるミトコンドリア病の治療開発

• Project/Area Number: 18K15673
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 松村 美咲 島根大学, 医学部, 医科医員 (30811244)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 間質細胞 / ミトコンドリア病 / 間葉系幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

線維芽細胞あるいはHela細胞などに、エチジウムブロマイドを処理して、ミトコンドリアが欠失した細胞であるρ0細胞を作成して、通常の培養方法で樹立した間葉系幹細胞（MSC）と、ミトコンドリアの含有量が極めて高く、かつ遊走性が高純度MSCを共培養した。その結果、MSCおよび高純度MSCともにρ0細胞に移入していることを遺伝子学的にかつ免疫染色で素養明した。また、機能解析において、高純度MSCが通常のMSCよりもATP産性能が高く、ミトコンドリアの膜電位の回復が強く、活性酸素が少なく、およびアポトーシスしている細胞が少ないことが明らかとなった。さらに、この現象は、cell-to-cel contactがない状態（トランスウェルアッセイ）でも認めるため、ミトコンドリアの移入として、ナノチューブや細胞融合ではなく、微少小胞が関与している可能性が示唆された。
次に、ミトコンドリア病患者由来iPS細胞（樹立済）から神経や心筋に分化させた細胞で同様の実験を行っており、上記と同じような結果が得られているが、ミトコンドリアの移入の機序として、別のメカニズムの可能性が示唆されたため、現在、阻害実験で確認している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

動物実験の投与が遅れている。これは、ミトコンドリア病モデルマウス（mito-mice）の個体差の影響（ミトコンドリアの障害の程度が個々で異なる）が強いことが影響している。

Strategy for Future Research Activity

ミトコンドリアの移入の機序を明らかにするために、阻害実験を進める。
また、in vivoの効果を明らかにするために、動物実験を進めていく