脂肪由来間葉系幹細胞エクソソームを利用したリンパ浮腫治療法の開発

• Project/Area Number: 19K18910
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
• Research Institution: Juntendo University (2020); Jichi Medical University (2019)
• Principal Investigator: 田代 絢亮 順天堂大学, 医学部, 助手 (20622070)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 脂肪由来間葉系幹細胞 / リンパ浮腫 / ADSC / エクソソーム / リンパ管新生 / 間葉系幹細胞

Outline of Research at the Start

先進国においては、悪性腫瘍切除後の二次性リンパ浮腫患者が増加している。我々はこれまでの一連の臨床・研究活動を通して、リンパ浮腫の治療技術を世界に発信してきたが、これまでの治療法が奏功しない難治性リンパ浮腫の患者はまだまだ数多く存在する。
本研究では、脂肪由来間葉系幹細胞（ASC）が分泌する細胞外小胞体であるエクソソームを通したリンパ管再生療法の可能性を検討する。エクソソームによる作用メカニズムの解明を、網羅的遺伝子解析およびシグナル伝達経路解析を通し行う。また、培養条件の最適化による治療プロトコールの確立、リンパ浮腫モデルマウスを使った前臨床実験での有効性と安全性の検証を行う。

Outline of Annual Research Achievements

先進国においては、悪性腫瘍切除後の二次性リンパ浮腫患者が増加している。私はこれまでの一連の臨床・研究活動を通して、リンパ浮腫の治療技術を世界に発信してきたが、これまでの治療法が奏功しない難治性リンパ浮腫の患者はまだまだ数多く存在する。本研究では、脂肪由来間葉系幹細胞（Adipose-derived Stem Cell: ASC）が分泌する細胞外小胞体であるエクソソームを通したリンパ管再生療法の可能性を検討した。
in vitroで、Adipose derived stem cell(ASC)エクソソームをヒトリンパ管内皮細胞(Lymphatic Endothelial Cell: LEC)に投与し、PCR-arrayによる網羅的遺伝子解析を行った。変動遺伝子やシグナル伝達経路を同定、分析した。さらに、ASCエクソソームとHEK-293細胞のエクソソームを、網羅的遺伝子解析で比較し、 ASCエクソソームに特に多く含まれるmiRNAなどの候補分子を同定した。候補分子の働きをIPAソフトウェアを用い解析し、ASCエクソソーム中のmiRNAとリンパ管新生を誘導する因子群をマッピングし、リンパ管新生を促しリンパ浮腫治療候補となるmiRNAをグループ化した。
また、リンパ浮腫モデルマウスを使った実験では、ASCエクソソーム投与側で、周径の改善が認められ、小動物用CTやICG蛍光リンパ管造影でも、リンパ浮腫の改善が認められた。組織像の検索では、ASCエクソソーム投与側で、血管新生およびリンパ管新生の亢進が認められた。エクソソーム投与は、細胞を移植しないため、他家移植による製剤化も可能であり、再生医療の実用化が大いに期待される。

Research Products

• [Journal Article] Resection and Reconstruction of Giant Abdominoscrotal Arteriovenous Malformation (2020)
  • Author(s): 1.Danno K, Narushima M, Iida T, Banda C, Todokoro T, Tashiro K, Ishiura R, Mitsui K, Tone S, Mori H.
  • Journal Title: Plast Reconstr Surg Glob Open. Volume: 27;8(3):e2725. Issue: 3 Pages: e2725-e2725
  • DOI: 10.1097/gox.0000000000002725
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hair regeneration potential of human dermal sheath cells cultured under physiological oxygen (2020)
  • Author(s): Kanayama K, Takada H, Saito N, Kato H, Kinoshita K, Shirado T, Mashiko T, Asahi R, Mori M, Tashiro K, Sunaga A, Kurisaki A, Yoshizato K, Yoshimura K
  • Journal Title: Tissue Eng Part A Volume: 26 Issue: 21-22 Pages: 1147-1157
  • DOI: 10.1089/ten.tea.2019.0329
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Indocyanine green lymphography findings in older patients with lower limb lymphedema (2020)
  • Author(s): Yoshida Shuhei
  • Journal Title: J Vasc Surg Venous Lymphat Disord . Volume: 8 Issue: 2 Pages: 251-258
  • DOI: 10.1016/j.jvsv.2019.03.021
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recent Topics on Fingertip Replantations Under Digital Block. (2019)
  • Author(s): Koshima I, Yoshida S, Imai H, Sasaki A, Nagamatsu S, Yokota K, Mizuta H, Harima M, Tashiro K, Yamashita S
  • Journal Title: Hand Clin. Volume: 35(2) Issue: 2 Pages: 179-184
  • DOI: 10.1016/j.hcl.2018.12.007
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] ADSC-EVs for Lymphedema Treatment (2020)
  • Author(s): Kensuke Tashiro
  • Organizer: 63th JSPRS
• [Presentation] Lymphangiogenesis induced by extracellular vesicles derived from adipose derived mesenchymal stem cells (2019)
  • Author(s): 田代絢亮
  • Organizer: 10th International Society of Extracellular Vesicles
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ADSCエクソソームによるリンパ管新生とリンパ浮腫治療法 (2019)
  • Author(s): 田代絢亮
  • Organizer: 第19回抗加齢医学会総会
• [Presentation] ADSC-EVs for Lymphedema Treatment (2019)
  • Author(s): 田代絢亮
  • Organizer: 第49回日本創傷治癒学会