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Development of treatment for aspiration pneumonia using exosomes secreted by stem cells

Research Project

Project/Area Number 20K18558
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

椙村 有紀子  名古屋大学, 医学系研究科, 客員研究者 (10778658)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords歯髄幹細胞 / 培養上清 / パラクライン効果 / エクソソーム / 嚥下障害 / 誤嚥性肺炎 / マクロファージ / 嚥下障害モデル / 再生医療 / 抗炎症 / 血管新生 / 乳歯歯髄幹細胞 / 幹細胞
Outline of Research at the Start

肺炎はわが国の疾患別死亡原因の第4位であり、高齢になるほど比率が上昇すると報告されている。高齢者の肺炎のほとんどが誤嚥性肺炎であり、その発症のベースとして嚥下障害が存在していると言われている。現在、口腔ケアや嚥下訓練が行われているが有効な治療法 や根本的な治療法は確立されておらず、新しい治療法の開発が求められている。
近年、様々な疾患に対して、幹細胞由来のエクソソームが有効であるとの報告がある。
本研究では、様々な環境下で幹細胞を培養し回収したエクソソームを用いた嚥下障害に対する新規治療法の開発を目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

加齢とともに肺炎による死亡率は増加し,高齢者の肺炎の70%以上が誤嚥性肺炎であるといわれている.誤嚥性肺炎に対し口腔ケア,嚥下訓練による予防が行われているが,根本的な治療法はなく,新しい治療法の開発が求められている.
本研究の目的は,ヒト乳歯歯髄幹細胞(SHEDs)由来エクソソームを用いた誤嚥性肺炎の治療法の開発である.
エクソソームは細胞から分泌される大きさ30-200nm程度の脂質二重膜構造をもつ小胞で,細胞間の相互作用において重要な役割をもつことが明らかとなってきた.エクソソームは,由来する細胞と類似の機能を有し細胞移植に替わる新規治療製剤として期待されている.また,エクソソームは細胞を直接用いないため,重篤な免疫拒絶反応が起きにくく安全性が高いと考えられてきた.しかし,近年エクソソームは未解明な部分が多く残ってお思わぬ副作用が生じる可能性があることや培養時のコンタミネーションが指摘されている.そこで,今年度はエクソソームの安全性について検討をした.
継代培養操作によるエクソソームの性質変化を評価した.継代回数が1-10回であれば,動的光散乱法,電子顕微鏡,ウェスタンブロット法のいずれにおいても大きな変化を認めなかった.エクソソームの保存は.4℃で1週間,-80℃で1ヶ月保存し性質変化を評価したが,有意差は認めなかった.次に.ヌードマウスに尾静脈より単回投与し,造腫瘍性評価をした.投与8週後に,全身臓器の病理組織学的検査(H&E染色)をしたが,腫瘍形成は認めなかった.
コンタミネーションについては,無菌試験,マイコプラズマ否定試験,エンドトキシン試験をしたが,いずれも検出されなかった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

エクソソームは,生物学的に不明な点が多く副作用が懸念事項にある.
当初計画していなかった安全面について追加実験を行う必要があったため遅れが生じた.

Strategy for Future Research Activity

今年度は,最終年度であり研究計画を完遂するよう努める.
エクソソームの嚥下障害に対する効果をまとめ論文発表を行う.

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Peripheral Nerve in a Novel Rat Model of2020

    • Author(s)
      Sakai Kiyoshi、Tsuruta Takeshi、Watanabe Junna、Sugimura Yukiko、Sakaguchi Kohei、Katagiri Wataru、Hibi Hideharu
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: 2155 Pages: 107-113

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-0655-1_9

    • ISBN
      9781071606544, 9781071606551
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 骨髄間葉系幹細胞が分泌する細胞外小胞による歯周組織再生2022

    • Author(s)
      坂口晃平,酒井陽,椙村有紀子,小間義朗,渡邊純奈,丸山紗希,丸山裕,日比英晴
    • Organizer
      第67回 日本口腔外科学会総会・学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] シェーグレン症候群の唾液腺細胞老化に幹細胞由来細胞外小胞が与える影響2021

    • Author(s)
      小間義朗,酒井 陽,渡邊純奈,椙村有紀子,坂口晃平,丸山 裕,日比英晴
    • Organizer
      第75回日本口腔科学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Exosomes derived from mesenchymal stem cells stimulated by hypoxia accelerated osteogenesis2021

    • Author(s)
      Kohei SAKAGUCHI, Kiyoshi SAKAI, Yukiko SUGIMURA-WAKAYAMA, Yoshiro KOMA, Junna WATANABE, Hiroshi MARUYAMA, Liu, Kehong, Dong Jiao, Hideharu HIBI
    • Organizer
      99th IADR general session
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 骨再生についてのわれわれの取り組みの変遷2020

    • Author(s)
      岡部一登,藤尾正人,酒井陽,椙村有紀子,坂口晃平,渡邊純奈,日比英晴
    • Organizer
      第50回日本口腔インプラント学会記念学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 骨造成後の骨補填材に感染が波及した1例2020

    • Author(s)
      渡邊純奈,岡部一登,酒井陽,藤尾正人,椙村有紀子,坂口晃平,佐世曉,日比英晴
    • Organizer
      第50回日本口腔インプラント学会記念学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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