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筋ジストロフィーに対する機能強化羊膜間葉系幹細胞を用いた抗炎症療法と評価系の構築

Research Project

Project/Area Number 22K06921
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

笠原 優子  東京大学, 医科学研究所, 特任講師 (90391911)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小野 悠介  熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (60601119)
倉岡 睦季  日本獣医生命科学大学, 応用生命科学部, 助教 (70569144)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords間葉系間質細胞 / 筋ジストロフィー / 炎症制御 / 間葉系幹細胞 / 羊膜 / 細胞治療
Outline of Research at the Start

重篤な筋疾患であるデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)は、ジストロフィン欠損に加え慢性炎症により病態進行が促されるため、新たな抗炎症療法の開発が望まれる。本課題は、DMDに対する羊膜間葉系幹細胞(AMSC)の炎症制御・組織保護作用の機序解明と新たな治療評価系の構築を目指す。In vitro 筋管形成過程における評価系を拡充し、この系を用いて、骨格筋組織保護効果や炎症制御能を増強したAMSCの液性因子による筋分化過程への相互作用を明確にする。また、従来のDMDマーカーでは重症度の指標としては不十分であるため、筋萎縮で測定可能な新規バイオマーカーの獲得を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

最も重篤な筋疾患であるデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)は、ジストロフィン欠損に加え慢性炎症により病態進行が促されるため、ジストロフィン発現回復による根本治療が求められる一方で、新たな抗炎症療法の開発が望まれる。従来のステロイド療法は、効果の個人差や長期服用による副作用が懸念されるため、慢性炎症を標的にした新たな治療法として、間葉系幹細胞(MSCs)を用いた細胞治療に着目した。
MSCsは炎症への集積性と制御作用を示すことから、細胞性医薬品として複数の炎症性疾患への適応拡大が進められており、申請者らはMSCsを全身反復投与したDMDモデル動物において、病態緩和、炎症の鎮静化、運動機能の維持効果を報告している。しかし、十分な治療効果を得るためには高用量のMSCsが必要であり、また、骨格筋組織に取り込まれたMSCsによる炎症制御とその生理的意義は十分に解明されていない。さらに、社会実装を目指すにおいてはDMDの重症度や治療効果の指標となる有用なマーカー開発が必須であると考えられる。
そこで本課題では、羊膜由来MSCs (AMSCs)を用いたDMDに対する新規抗炎症療法の基盤技術の検証を目的とする。先ずは、遺伝子導入により機能強化したAMSCsを作出、DMD骨格筋細胞への作用機序の検討を行い、さらに、重篤な筋萎縮状態でも測定可能な新たなバイオマーカーを獲得し、治療の指標となる候補物質を検討する計画である。
今年度は、in vitro評価系を用いて疾患特異的環境でAMSCsが活性化し、炎症制御因子の分泌が促進されることを明らかにした。また、機能強化AMSCsを用いた検討を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

申請時の計画通り、昨年度までに構築したin vitro 評価系を用いてAMSCsの検討を実施することができた。

Strategy for Future Research Activity

これまでに構築した疾患特異的な筋線維・筋芽細胞を用いたin vitro評価系を用いて、さらに機能強化AMSCsの評価を拡充する。AMSCsの炎症性M1/炎症制御性M2マクロファージ活性化に与える影響について評価し、疾患特異的な効果を明確にする。これにより、DMD特異的なスクリーニングとして治療効果や作用機序の予測が可能となり、至適な移植ソースの選択が容易となる。さらに、DMDや筋傷害に最適な機能強化AMSCsを選出し、DMDモデルマウスを用いた治療効果を検証する。これと並行して、従来のDMDマーカーの課題となっていた重症度や治療効果を指標とした、筋萎縮状態で測定可能な新規バイオマーカーを探索する。以上により、新規評価系の拡充と機能強化AMSCsによる高効率の治療基盤の確立を目指す。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Immunomodulatory amnion mesenchymal stromal cells preserve muscle function in a mouse model of Duchenne muscular dystrophy.2023

    • Author(s)
      Yuko Nitahara-Kasahara, Soya Nakayama, Koichi Kimura, Sho Yamaguchi, Yuko Kakiuchi, Chikako Nito, Masahiro Hayashi, Tomoyuki Nakaishi, Yasuyoshi Ueda, and Takashi Okada.
    • Journal Title

      Stem Cell Research & Therapy

      Volume: - Issue: 1 Pages: 108-108

    • DOI

      10.1186/s13287-023-03337-0

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      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a novel purification method for AAV vectors using tangential flow filtration2023

    • Author(s)
      Miyaoka Rimi、Tsunekawa Yuji、Kurosawa Yae、Sasaki Takako、Onodera Azusa、Sakamoto Kenji、Kakiuchi Yuko、Wada Mikako、Nitahara‐Kasahara Yuko、Hayashita‐Kinoh Hiromi、Okada Takashi
    • Journal Title

      Biotechnology and Bioengineering

      Volume: 120 Issue: 11 Pages: 3311-3321

    • DOI

      10.1002/bit.28524

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] iPSC-derived mesenchymal stem cells attenuate cerebral ischemia-reperfusion injury by inhibiting inflammatory signaling and oxidative stress2023

    • Author(s)
      Arakawa Masafumi、Sakamoto Yuki、Miyagawa Yoshitaka、Nito Chikako、Takahashi Shiro、Nitahara-Kasahara Yuko、Suda Satoshi、Yamazaki Yoshiyuki、Sakai Mashito、Kimura Kazumi、Okada Takashi
    • Journal Title

      Molecular Therapy - Methods and Clinical Development

      Volume: 30 Pages: 333-349

    • DOI

      10.1016/j.omtm.2023.07.005

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Collagen Network Formation in In Vitro Models of Musculocontractural Ehlers Danlos Syndrome2023

    • Author(s)
      Ayana Hashimoto, Takuya Hirose, Kohei Hashimoto, Shuji Mizumoto, Yuko Nitahara-Kasahara, Shota Saka, Takahiro Yoshizawa, Takashi Okada, Shuhei Yamada, Tomoki Kosh, Takafumi Watanabe, Shinji Miyata, and Yoshihiro Nomura
    • Journal Title

      Genes

      Volume: 14 Issue: 2 Pages: 308-308

    • DOI

      10.3390/genes14020308

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 羊膜間葉系間質細胞を用いた筋ジストロフィーモデル動物における治療評価2024

    • Author(s)
      笠原優子、倉岡睦季、木村公一、峰岸かつら、林真広、中石智之、上田 恭義、青木吉嗣、岡田尚巳
    • Organizer
      第23回日本再生医療学会総会
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    • Author(s)
      笠原優子
    • Organizer
      第23回日本再生医療学会総会
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    • Invited
  • [Presentation] 筋ジストロフィー犬を用いた羊膜間葉系間質細胞による抗炎症治療法2024

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      笠原 優子、倉岡 睦季、木村 公一、峰岸 かつら、中山 宗哉、林 真広、中石 智之、青木 吉嗣、上田 恭義、岡田 尚巳
    • Organizer
      国立研究開発法人 国立精神・神経医療研究センター令和 5 年度 精神・神経疾患研究開発費 筋ジストロフィー研究班 合同班会議
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  • [Presentation] 筋ジストロフィー犬を用いた羊膜間葉系間質細胞による抗炎症治療効果2024

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      笠原 優子, 岡田 尚巳, 倉岡 睦季, 木村 公一, 峰岸 かつら, 中山 宗哉, 林 真広, 中石 智之, 青木 吉嗣, 上田 恭義
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      NCNP 青木班「疾患モデルを駆使した筋ジストロフィーの治療法開発」班会議
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  • [Presentation] デュシェンヌ型筋ジストロフィーに対する羊膜由来間葉系細胞の新たな治療標的2023

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      笠原優子, 中山宗哉, 木村公一, 山口翔, 垣内祐子, 仁藤智香子, 林真広, 中石智之, 上田恭義, 岡田尚巳
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      第29回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
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  • [Presentation] タンジェンシャルフローろ過を用いたAAVベクターの新規精製法の開発2023

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      宮岡理美, 恒川雄二, 黒沢八重, 佐々木貴子, 垣内裕子, 和田美加子, 笠原優子, 喜納裕美, 岡田尚巳
    • Organizer
      第29回日本遺伝子細胞治療学会学術集会
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  • [Presentation] ヒト羊膜由来間葉系幹細胞を用いたがん治療用ウイルス産生細胞の生体内動態の解析2023

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      山崎吉之, 笠原優子, 宮崎海, 宮川世志幸, 岡田尚巳
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会
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  • [Presentation] Duchenne型筋ジストロフィーモデル動物を用いた羊膜間葉系細胞の治療効果2023

    • Author(s)
      笠原優子, 倉岡睦季, 木村公一, 峰岸かつら, 中山宗哉, 林真広, 中石智之, 上田恭義, 青木吉嗣, 岡田尚巳
    • Organizer
      第9回日本筋学会学術集会・第10回筋ジストロフィー医療研究会合同学術集会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 羊膜由来間葉系幹細胞投与は虚血性脳卒中ラットの機能回復を促進させる2023

    • Author(s)
      高橋史郎, 仁藤智香子, 荒川将史, 久保田麻紗美, 須田智, 宮川世志幸, 笠原優子, 澤百合香, 古寺紘人, 酒井真志人, 岡田尚巳, 木村和美
    • Organizer
      第48回 日本脳卒中学会学術集会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Anti-inflammatory properties of IL-10-expressing multipotent mesenchymal stromal cells for Duchenne muscular dystrophy.2022

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      Yuko Nitahara-Kasahara, Mutsuki Kuraoka, Hiromi Hayashita-Kinoh, Shin’ichi Takeda and Takashi Okada
    • Organizer
      25th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy,
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Administration Protocols for Reduction of the Necessary Dose of rAAV for Treatment.2022

    • Author(s)
      Hiromi Hayashita-Kinoh, Posadas Herrera-Guillermo, Yuko Nitahara-Kasahara, Mutsuki Kuraoka, Shin'ichi Takeda, Takashi Okada.
    • Organizer
      25th Annual Meeting of American Society of Gene & Cell Therapy
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 膜間葉系幹細胞による筋ジストロフィーモデルを用いた細胞治療の有効性2022

    • Author(s)
      笠原優子、中山宗哉、木村公一、山口翔、垣内祐子、仁藤智香子、林真広、中石智之、上田恭義、岡田尚巳
    • Organizer
      第28回 日本遺伝子細胞治療学会学術集会
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  • [Presentation] Development of dosing protocol to reduce the required dose of rAAV using adult stem cells2022

    • Author(s)
      Hayashita-Kinoh H, Posadas-Herrera G, Nitahara-Kasahara Y, Ishii A, Takeda S, Okada T.
    • Organizer
      The 28th Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy Sympos
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  • [Presentation] 脳虚血再灌流障害における羊膜由来間葉系幹細胞移植による脳保護効果の検討2022

    • Author(s)
      高橋史郎、仁藤智香子、宮川世志幸、久保田麻紗美、澤百合香、須田智、笠原優子、林真広、中石智之、上田恭義、酒井真志人、木村和美、岡田尚巳
    • Organizer
      第28回 日本遺伝子細胞治療学会学術集会
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  • [Presentation] Protocol optimization for generation of retroviral vector-producing human mesenchymal stem cells (VP-hMSCs).2022

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      Yamazaki Y, Nitahara-Kasahara Y, Miyazaki K, Miyagawa Y, Okada T.
    • Organizer
      The 28th Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy
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  • [Presentation] 羊膜間葉系幹細胞を用いた筋ジストロフィーに対する細胞治療2022

    • Author(s)
      笠原優子, 中山宗哉, 木村公一, 山口翔, 垣内祐子, 仁藤智香子, 林真広, 中石智之, 上田恭義, 岡田尚巳
    • Organizer
      第8回 日本筋学会学術集会
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  • [Presentation] 筋拘縮型エーラス・ダンロス症候群におけるデルマタン4-O-硫酸基転移酵素-1欠損に基づくデコリン機能不全とミオパチー病態2022

    • Author(s)
      笠原優子, 水本秀二, 井上(上野)由紀子, 井上高良, 吉沢隆浩, 山田修平, 野村義宏, 武田伸一, 古庄知己, 岡田尚巳
    • Organizer
      第45回 日本分子生物学会年会
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  • [Book] 「デュシェンヌ型筋ジストロフィーに対する遺伝子細胞治療」2024

    • Author(s)
      喜納 (早下) 裕美,笠原優子,岡田尚巳
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      金沢大学十全医学会
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  • [Book] 別冊 Bio Clinica 慢性炎症と疾患 「間葉系間質細胞による骨格筋を標的とした抗炎症療法」2023

    • Author(s)
      笠原優子、岡田尚巳
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      (株)北隆館
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      2023 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 筋ジストロフィー治療剤2022

    • Inventor(s)
      岡田 尚巳、笠原 優子、林 真広、中石 智之
    • Industrial Property Rights Holder
      岡田 尚巳、笠原 優子、林 真広、中石 智之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
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      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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