Development of new lung regeneration therapies by elucidating the lung regeneration mechanism of adipose tissue-derived stem cells

Research Project

Project/Area Number	23K08293
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	福井絵里子大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (90814591)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	新谷康大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90572983) 舟木壮一郎大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (50464251) 大瀬尚子大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (10570559) 狩野孝大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70528455) 木村亨大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (90580796)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	脂肪幹細胞 / 慢性閉塞性肺疾患 / 肺再生 / 細胞移植治療 / 脂肪組織由来幹細胞 / 肺胞上皮細胞
Outline of Research at the Start	難治性呼吸器疾患は年々著しく増加しており、世界の死亡原因において上位を占めている。しかし、根治的な治療法は確立されていない。脂肪組織由来幹細胞 (ADSCs)を用いた治療は様々な肺疾患モデル動物に対して有効であると報告されているが、臨床応用まで至っていない。より効果的で安全な幹細胞治療の実用化のためには、生体内におけるADSCsの組織修復・再生のメカニズムの解明が必要である。そこで我々はより臨床応用に近づけるためヒトCOPD肺やヒト組織由来オルガノイドを用いてADSCsの組織修復・再生メカニズムを解明し、新たな幹細胞治療を確立すべく、本研究を計画した。
Outline of Annual Research Achievements	難治性呼吸器疾患は年々著しく増加しており、世界の死亡原因において上位を占めている。しかし、根治的な治療法は確立されておらず、脂肪組織由来幹細胞 (ADSCs)を用いた治療法の確立は喫緊の課題である。ADSCsは様々な肺疾患モデル動物に対して有効であると報告されているが、臨床応用まで至っていない。近年、マウスとヒトの間に重要な細胞や分子機構の違いがあることにより、モデル動物を使った研究だけではヒトの呼吸器疾患の病態や再生を十分に再現できないことが問題となっている。より効果的で安全な幹細胞治療の実用化のためには、生体内におけるADSCsの組織修復・再生のメカニズムの解明が必要である。そこで我々はより臨床応用に近づけるためヒトCOPD肺やヒト組織由来オルガノイドを用いてADSCsの組織修復・再生メカニズムを解明しすることを目的とした。当科での肺切除術で得られた余剰検体から、Single cell sequence や RNA sequence を用いて、まず、ヒトCOPD肺とヒト健常肺組織を分析し発現変動遺伝子を同定した。次にCOPDモデルマウスと、ADSCsを投与したマウスの間で発現変動遺伝子を検証した。そして、ヒトとマウスの遺伝子候補を比較し、ヒト肺組織およびマウス肺組織で一致した挙動を示す遺伝子を同定し、ADSCs の COPD 修復メカニズムに関与する可能性が高い候補遺伝子を抽出し、いくつかの候補遺伝子をpic up した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason COPDモデルマウスとヒトCOPD肺において、遺伝子レベルでの違いを確認できた。しかしオルガノイドの構築に関して条件検討に時間を要したため。
Strategy for Future Research Activity	同定した遺伝子をさらに解析し、ヒトでのADSCsの組織修復のメカニズムの解明につなげる。ヒト肺オルガノイドを用いて組織再生誘導因子を検索しADSCsに組み込み、より効率の良い細胞治療の確立を検討する。