自己末梢血単核球の効率的な定着による重症下肢虚血の治療

• Project/Area Number: 19K23615
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0403:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 東 倫之 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (70846534)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 細胞移植 / 血管新生 / 重症下肢虚血 / ゲル / パラクリン

Outline of Research at the Start

本研究では、ラット慢性後肢虚血モデルに対してハイドロゲル包埋自己末梢血単核球を虚血下肢筋肉内に移植し健肢と患肢の血流量を比較する(レーザードップラー法による)ことで、移植細胞から分泌されたサイトカインによるパラクリン効果の治療効果解明を行う。MRIによる新生血管の観察、また安楽死後のラット下肢組織染色で血管を観察するなど複合的に評価する。当グループが開発した造影剤による移植細胞のin situ生存率評価も検討している。これらにより、移植細胞のパラクリン効果による重症下肢虚血の時空間的治療メカニズムおよび治療効率を解明する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、移植した末梢血単核球が放出するサイトカイン、液性因子による重症下肢虚血治療である。末梢血単核球のハイドロゲル包埋により移植細胞の遊走を阻害し、移植部位に高効率に長期間留まることで、末梢血単核球が放出するサイトカイン、液性因子によるパラクリン効果増強が期待できる。これまでに、末梢血単核球の回収・評価およびラット重症下肢虚血モデルの作製・評価法の確立を行った。まず、SDラット(10週齢、♂)から末梢血単核球をFicoll法により回収した。血球計数装置での評価により単核球成分が83±3%から96±2%に濃縮されることが分かった。次に、SDラット(８週齢、♂)の腸骨動脈を二重結紮し、大腿動脈・大腿深動脈を単結紮することで、重症下肢虚血モデルを作製した。血色不良ならびに60-70%程度の慢性的な血流の低下(レーザースペックル血流計による)を確認した。また、結紮10日後に5.0x10^6個の末梢血単核球を大腿筋に移植した場合、結紮28日後には未投与群と比較して50%程度の血流改善が見られた。本年度は、末梢血単核球のハイドロゲル包埋を行った。Cell-in-a-Boxというキットを用いて実施した。本ハイドロゲルは硫酸セルロースおよびカチオン性ポリマーがベースとなっている。本キットにより末梢血単核球がハイドロゲルで包埋できること、およびゲル包埋に伴う生存率の低下が見られないことが分かった。本年度はCovid-19に伴う緊急事態宣言もあり、移植まで進めることは出来なかった。