プログラム細胞死リガンド1高発現骨髄間葉系幹細胞を用いた脊髄損傷治療効果の検証

• Project/Area Number: 20K18031
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 山根 健太郎 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (60644391)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 脊髄再生 / 骨髄間葉系細胞 / プログラム細胞死リガンド1 / 脊髄損傷 / 骨髄間葉系幹細胞

Outline of Research at the Start

骨髄間葉系細胞（BMSC）のマクロファージに対する免疫修飾が脊髄損傷への治療効果の一つとして挙げられているが、損傷した脊髄におけるT細胞を含めた様々な免疫細胞の関係性、免疫機構の役割において、まだ不明な部分も多い。プログラム細胞死リガンド1（PDL1）は、T細胞を介した免疫チェックポイント分子PD1のリガンドの一つであり、がん免疫治療薬の標的リガンドとして注目されてきた。本研究では、PDL1高発現骨髄間葉系幹細胞（PDL1-BMSC）移植による免疫チェックポイント機構を利用することで、T細胞の活性化を抑制し、脊髄損傷後の免疫修飾効果を最大限に高めた新たな脊髄損傷治療法の開発を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、脊髄損傷に対する従来の骨髄間葉系細胞（BMSC）による治療効果に加えて、プログラム細胞死リガンド1高発現骨髄間葉系幹細胞（PDL1-BMSC）移植による免疫チェックポイント機構を利用することで、T細胞の活性化を抑制し、脊髄損傷後の免疫修飾効果を最大限に高めた新たな脊髄損傷治療法の開発を目指した。初年度はマウスBMSCからPDL1-BMSCの培養技術の確立を試みた。マウス大腿骨を採取しBMSCを培養し、レンチウイルスベクターを用いてPDL-1遺伝子を導入しPDL1-BMSCを作製した。また、マウス脊髄損傷モデルとして、脊髄切断モデル、脊椎圧迫損傷モデルをそれぞれ作製し、本研究における細胞移植に適した脊髄損傷モデルを確立した。しかし、COVID-19の国内での蔓延の影響を受け、一時的に研究を中断しなければならず、当初の計画通りに研究を遂行することができなかった。また、令和3年3月31日付けで研究代表者が所属機関を退職することとなったため、研究継続実施が困難となった。