リンパ管のin vitroモデル構築とリンパ浮腫治療法開発の基礎研究

• Project/Area Number: 23K20340
• Project/Area Number (Other): 20H03959 (2020-2021, 2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2020-2021, 2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 58050:Fundamental of nursing-related
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 中島 由加里 金沢大学, 保健学系, 助教 (40846680)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 靖彦 金沢大学, 医学系, 教授 (20313637) ; 向井 加奈恵 金沢大学, 保健学系, 准教授 (30755335) ; 中谷 壽男 金沢大学, 保健学系, 研究協力員 (60198124) ; 小倉 康平 金沢大学, 新学術創成研究機構, 助教 (00586612)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Suspended (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000); Fiscal Year 2026: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2025: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2024: ¥1,750,758 (Direct Cost: ¥1,346,737、Indirect Cost: ¥404,021); Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2020: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
• Keywords: リンパ管 / リンパ浮腫 / 3次元培養 / in vitroモデル / 幹細胞 / メカニカルストレス

Outline of Research at the Start

リンパ浮腫患者の発症予防や根治的治療法は確立されておらず、解決すべき喫緊の課題である。申請課題では、3Dバイオプリンターを用いてリンパ管のin vitroモデルを構築し、このモデルにメカニカルストレス（外的因子）を与え、リンパ管形成を促進する外的因子を決定する。同時に、作製したリンパ管と正常なリンパ管の遺伝子を次世代シーケンス解析にて比較することで、新たなリンパ管形成に関わるマーカーの探索を行い、リンパ管形成を更に促進させる内的因子を同定する。また、作製したリンパ管の移植実験を行い、リンパ浮腫の発症予防や根治的治療法へ応用可能か検討する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、３Dバイオプリンターを用いてリンパ管のin vitroモデルを構築し、このモデルを用いて、リンパ管形成を促進する外的因子を決定する。同時に、作製したリンパ管と正常なリンパ管の遺伝子発現を比較することで、新たなリンパ管形成に関わる分子を探索でき、リンパ管形成を更に促進させる内的因子も同定可能となる。リンパ管新生を促進する内的・外的因子を明らかにすることは、生体内でのリンパ管形成誘導を可能とし、リンパ浮腫発症予防・根治的治療法の確立に寄与することに繋がる。
2021年度は、4月1日から4月30日までの1ヶ月間のみ本研究を実施した。海外留学のため、本研究は2年1ヶ月中断し、2023年6月から研究再開予定である。
リンパ管のin vitroモデル構築のために購入した3Dバイオプリンター（Cellink社，BIO X）は、新型コロナウィルス感染症拡大の影響を受け、昨年度内の設置が叶わなかったが、本年4月に設置をした。
4月中にプレテストとして、CELLINKシリーズのインク、リンパ管内皮細胞、脂肪組織由来間葉系幹細胞等を用いて、リンパ管のin vitroモデル構築を行う予定であったが、設置の際に試運転を行なったところ、機器に不備があり、修理が必要となったため、プレテストを実施することはできなかった。機器は1ヶ月ほどで修理が完了するため、研究再開時には速やかにプレテストを実施する予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2021年4月に３Dバイオプリンターを用いてプレテストを実施する予定であったが、機器不備のために修理が必要となり、実施できず、遅れが生じた。修理は1ヶ月程度で完了するため、研究再開時には、スムーズに実験を開始できると考える。

Strategy for Future Research Activity

研究再開次第、リンパ管形成因子、リンパ管内皮細胞、脂肪組織由来幹細胞を用いてリンパ管のin vitroモデル構築のための材料を準備し、実験を速やかに開始する。その後、申請書に記載した2021年度の計画に移る。

Research Products

• [Journal Article] Effects of inhibition of lymphangiogenesis by the vascular endothelial growth factor receptor 3 (VEGFR-3) inhibitor, MAZ51 on full thickness wounds in mice (2021)
  • Author(s): Takada Kana、Nakajima Yukari、Urai Tamae、Mukai Kanae、Asano Kimi、Okuwa Mayumi、Sugama Junko、Nakatani Toshio
  • Journal Title: Veins and Lymphatics Volume: 10 Issue: 1 Pages: 9385-9385
  • DOI: 10.4081/vl.2021.9385
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Novel Hyaluronate Lyase Involved in Pathogenicity of Streptococcus dysgalactiae subsp. equisimilis (2020)
  • Author(s): Nguyen VA, Ogura K, Matsue M, Takemoto N, Mukai K, Nakajima Y, Hoang TL, Iwata Y, Sakai N, Wada T, Hashimoto W, Okamoto S, Ichimura H.
  • Journal Title: Front Microbiol Volume: 11 Pages: 552418-552418
  • DOI: 10.3389/fmicb.2020.552418
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 破格，リンパ管小孔，リンパ浮腫，静脈注射，筋肉内注射，皮膚創傷治癒の研究：我々が行ってきた研究の概要 (2020)
  • Author(s): 中谷壽男，向井加奈恵，中島由加里
  • Journal Title: Journal of Wellness and Health care Volume: 44 Pages: 1-10
  • NAID: 120006953890
• [Presentation] Investigation of lymphedema resolution in mouse hindlimbs (2020)
  • Author(s): Nakajima Y, Asano K, Mukai K, Urai T, Okuwa M, Sugama J, Nakatani T
  • Organizer: 第40回日本看護科学学会学術集会
• [Remarks] 金沢大学医薬保健研究域保健学系 看護科学領域 臨床実践看護学講座 創傷看護技術学分野
  • URL: https://wmn.w3.kanazawa-u.ac.jp/