| Project/Area Number |
21K08862
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小田 紀子 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい准教授 (90373092)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊東 絵望子 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (80595629)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | iPS細胞由来間葉系幹細胞 / 免疫抑制 / 免疫系ヒト化マウス / iPS細胞 / 間葉系幹細胞 / 分化誘導 / 他家移植 / 免疫応答 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らの研究グループは、虚血性心疾患に対するiPS心筋細胞シートを用いた臨床研究を開始しているが、同種細胞を用いているため移植片による免疫拒絶反応を抑制する必要がある。本研究では、iPS細胞から分化誘導した間葉系幹細胞をiPS心筋細胞と同時移植することにより、免疫抑制剤を用いずに免疫反応を抑制し、移植片の長期生着を図り、より持続的で有効性の高い心筋機能回復を目指す治療法を開発することを目的とする。本研究の結果は、心臓のみならず、同種移植において免疫抑制剤を用いない新規細胞移植療法の臨床応用へ繋がり、免疫抑制剤の長期服用による患者のQOLの低下を阻止できる可能性があると考える。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度にiPS細胞からbFGF依存性分化誘導法によりiPS細胞由来間葉系幹細胞（iMSC）を作製し、典型的なMSCの細胞表面マーカー（CD73、CD90、CD105、CD29、CD44、CD146など）の発現、骨芽細胞・軟骨細胞・脂肪細胞の3系統への分化能を確認した。
本年度はin vitroとin vivoでiMSCの免疫制御作用を検討した。in vitroでは、T細胞活性化と細胞傷害性を評価した。前者は、Carboxyfluorescein Succinimidyl Ester (CFSE) で標識した健常人ドナー由来Tリンパ球を共刺激用抗体（抗CD3抗体および抗CD28抗体）で共刺激し、positive controlである骨髄由来間葉系幹細胞（BM-MSC）もしくはiMSCと混合比率を変えて培養した結果、BM-MSCと同様にiMSCの容量依存的にTリンパ球の増殖が抑制された。細胞傷害性は、NK細胞（Effector細胞）とCellTrace Violet染色したK562細胞（標的細胞）、BM-MSCもしくはiMSCを混合培養し、標的細胞の細胞死を評価した。BM-MSCと同様にiMSCはEffector細胞による標的細胞への細胞障害性を抑制した。
In vivoでは、他家移植による免疫拒絶反応の抑制を評価した。ヒト末梢血単核球を投与してもgraft-versus host disease（GVHD）が起きにくいとされるMHC class I/II-deficient NOGマウス (NOG-dKO) を用いて免疫系ヒト化マウスを作製し、iPS細胞由来心筋細胞のみの皮下移植に比べてiMSCと同時移植により免疫拒絶反応が抑制され、移植片の生着が延長するかを検証する。現在、免疫系ヒト化マウスを作製するためにNOG-dKOへのPBMCの投与量、投与回数などを検討している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
iMSCのin vitroでの免疫制御能の評価は完了したが、in vivoでの評価系（免疫系ヒト化マウス）の作製が遅れているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
iMSCの免疫制御能をin vivoで評価するため、MHC class I/II-deficient NOGマウス (NOG-dKO) を用いて免疫系ヒト化マウスを作製し、皮下にiPS細胞由来心筋細胞 (iPS-CMs) のみ、もしくはiMSCとiPS-CMsを同時移植する。iPS-CMsのみに比べてiMSCと同時移植する事により、免疫拒絶反応が抑制されているかを検証するため、移植後の皮下組織でのiPS-CMsの生着率を評価する。MHC class I/II-deficient NOGマウス (NOG-dKO) を用いた免疫系ヒト化マウスの作製が出来ない際は、免疫が正常なラット（Lewラットなど）を用いて同様の検討を行う。
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