糖尿病性潰瘍に対するハイブリッド型生体外増幅血管幹細胞による新血管再生治療の開発

• Project/Area Number: 22791737
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plastic surgery
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 田中 里佳 Tokai University, 医学部, 助教 (70509827)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2011: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2010: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 再生医療 / 糖尿病 / 糖尿病性潰瘍 / 血管内皮前駆細胞 / 幹細胞移植 / 創傷治癒 / 生体外増幅培養 / 血管再生能力

Research Abstract

糖尿病(DM)性下腿潰瘍は、従来、有効な治療法が存在せず、未だに下腿切断を余儀なくされる症例が多いことから新たに有効性が確実な治療法の開発が切望される。近年、自己末梢血中の未分化血管内皮前駆細胞(endothelial progenitor cell=EPC)移植による血管再生療法の臨床試験が当該施設で行われているが、DM患者では本質的に末梢血中EPC(CD34+細胞)の数、内皮細胞分化能の低下を認め、十分な移植治療効果が得られていない。我々は、DM患者EPCの生体外培養により分化能及び血管再生能が回復することを見出し、末梢血中CD34+細胞の生体外『再教育』による分化増幅培養EPC移植療法の開発を目的として基礎研究を行ってきた。しかし、DM患者末梢血CD34+細胞単独培養では、本細胞の機能的分化能は回復するが、増幅による細胞数の獲得が不十分であることが判明した。そこで、末梢血中には、血管形成促進性血液細胞が存在し、ある細胞はEPCの細胞活性を促進するとの報告からEPC分化増幅培養法の改良法として、これらaccesory細胞と共培養を行うことにより、真にEPCの分化増幅が可能な「EPCハイブリッド分化増幅法」を開発し、その移植効果を検証することを目的とした。平成22年度の研究成果としてハイブリッド型無血清生体外培養増幅法の開発を行った。
ヒト末梢血CD34陰性細胞と陽性細胞を混合培養することによりEPCを効率よく増幅でき、血管再生能力も数十倍に改善できた。マウス下肢虚血モデルにおいて従来の血清生体外培養増幅法にくらべハイブリッド型無血清生体外培養増幅法のほうがより高い血流改善、組織内血管形成を認めた。今後、ハイブリッド型無血清生体外培養増幅法の有効性を糖尿病患者末梢血においても確認し、糖尿病性潰瘍に対する新しい血管再生治療としての臨床研究へ進める準備を行う予定である。

Research Products

• [Journal Article] 血管内皮前駆細胞による血管再生と創傷治癒 (2011)
  • Author(s): 田中里佳、浅原孝之、宮坂宗男
  • Journal Title: PEPARS Volume: 40 Pages: 75-86
• [Journal Article] Clinical Application of Autologous Endothelial Progenitor Cell Therapy for Diabetic Foot Ulcers (2011)
  • Author(s): Tanaka R, Muneo M, Asahara T
  • Journal Title: Journal of Wound Healing Volume: 10 Pages: 111-115
• [Journal Article] Decreased circulating progenitor cell number and failed mechanisums of stromal cell-derived factor-1alpha medicated bone marrow mobilization impair diabetic tissue repair. (2010)
  • Author(s): Tepper OM, Carr J, Allen RJ Jr, Chang CC, Lin CD, Tanaka R, Gulpa SM, Levine JP, Saadeh PB, Warren SM.
  • Journal Title: Diabetes Volume: Aug59(8) Pages: 1974-83
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 糖尿病性潰瘍患者、虚血性潰瘍患者を形成外科に紹介するときのコツ (2010)
  • Author(s): 田中里佳、宮坂宗男
  • Journal Title: 治療 Volume: 92巻 Pages: 1190-1195
• [Journal Article] 糖尿病性潰瘍に対する末梢血血管幹細胞治療 (2010)
  • Author(s): 田中里佳、浅原孝之、宮坂宗男
  • Journal Title: PEPARS Volume: 39 Pages: 67-73
• [Presentation] 難治性糖尿病性潰瘍患者を対象とした自己末梢血血管内皮前駆細胞移植第1相臨床試験の経過報告 (2010)
  • Author(s): 田中里佳、今川孝太郎、菅野聖李奈、小林めぐみ、増田治史、浅原孝之、宮坂宗男
  • Organizer: 第53回日本形成外科学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 金沢
• [Presentation] Serum free ex vivo expansion restores human diabetic endothelial progenitor cell function. 55^<th> Plastic Surgery Research Council (2010)
  • Author(s): Rica Tanaka, Haruchika Masuda, Yusuke Kurihara, Rie Ito, Kobori Michiru, Takayuki Asahara, Muneo Miyasaka.
  • Organizer: 55^<th> Plastic Surgery Research Council
  • Place of Presentation: San Francisco, California.
• [Presentation] 皮膚・皮下組織に対する血管再生治療の現状 (2010)
  • Author(s): 田中里佳、浅原孝之、宮坂宗男
  • Organizer: 第19回日本形成外科基礎学術集会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] ヌードマウス潰瘍モデルにおける生体外増幅糖尿病患者末梢血血管内皮前駆細胞移植効果の検討 (2010)
  • Author(s): 田中里佳、増田治史、伊藤理恵、小堀みちる、栗原佑輔、福井剛志、浅原孝之、宮坂宗男
  • Organizer: 第19回日本形成外科基礎学術集会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 生体外増幅培養方法による糖尿病患者血管内前駆細胞の細胞生物学的活性の制御。第2回日本創傷外科学会総会 (2010)
  • Author(s): 田中里佳、増田治史、伊藤理恵、小堀みちる、浅原孝之、宮坂宗男
  • Organizer: 第2回日本創傷外科学会総会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] Ex vivo expanded endothelial progenitor cell transplantation improves wound healing and scaring (2010)
  • Author(s): Rica Tanaka, Haruchika Masuda, Rie Ito, Michiru Kobori, Tsuyoshi Fukui, Takayuki Asahara, Muneo Miyasaka
  • Organizer: International Scar Meeting. Tokyo
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
• [Presentation] 難治性糖尿病性潰瘍患者に対する自己末梢血血管内皮前駆細胞移植療法 (2010)
  • Author(s): 田中里佳、今川孝太郎、福井剛志、浅原孝之、宮坂宗男
  • Organizer: 第40回日本創傷治癒学会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 足潰瘍患者の神奈川県西湘地区フットケア地域連携における今後の課題 (2010)
  • Author(s): 田中里佳、緒方信彦、亀井真由美、山田浩輔、今川孝太郎、宮坂宗男、伊苅裕二、角田隆俊
  • Organizer: 第9回日本フットケア年次学術集会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 生体外増幅血管幹細胞移植による新しい血管再生療法の臨床応用に向けての開発 (2010)
  • Author(s): 田中里佳、増田治史、伊藤理恵、小堀みちる、栗原佑輔、福井剛志、浅原孝之、宮坂宗男
  • Organizer: 第10回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 東京