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間葉系幹細胞エクソソームを用いた治療の基盤技術の開発と脊髄再生誘導への応用

Research Project

Project/Area Number 23K23789
Project/Area Number (Other) 22H02524 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research InstitutionAzabu University

Principal Investigator

西田 英高  麻布大学, 獣医学部, 准教授 (00622804)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田畑 泰彦  京都大学, 医生物学研究所, 教授 (50211371)
枝村 一弥  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (80366624)
藤田 直己  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (10554488)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Keywordsエクソソーム / 間葉系幹細胞 / 徐放 / 脊髄損傷 / イヌ / 細胞外小胞 / 再生治療 / 脊髄再生
Outline of Research at the Start

本研究では、間葉系幹細胞から安定的にエクソソームを産生する技術を開発する。また、イヌ間葉系幹細胞の安定的な細胞供給源を確保する。スケールアップ可能なエクソソームの精製技術を確立し、ハイドロゲルを用いて長期間エクソソームを徐放させる技術を開発する。さらに、幹細胞エクソソームの抗炎症効果および組織修復効果について、ラット脊髄損傷モデルを用いて明らかにし、イヌ脊髄損傷に対するエクソソームの安全性および有効性について検証する。

Outline of Annual Research Achievements

既存の治療では回復が認められない脊髄損傷に対する新たな治療法として、間葉系幹細胞を用いた再生治療が期待されている。近年、幹細胞から分泌されるエ クソソームが組織修復に重要な役割を担っていることが明らかとなってきているが、エクソソームの臨床応用に際して、回収法や効果を長期的に維持することが 課題となっている。本研究では、スケールアップが可能なエクソソームの産生・精製技術を開発し、新たな再生治療の基盤技術を確立することを目的に、本年度はエクソソーム徐放材について、検討した。正の電荷を付与したハイドロゲルでは、その他のハイドロゲルと比較して、エクソソームを選択的に吸着する傾向が認められた。また、熱架橋を行う時間によってハイドロゲルの分解速度を調整することが可能であった。
さらに、正の電荷を付与したハイドロゲルを用いて、イヌ骨髄間葉系幹細胞由来エクソソームを脊髄損傷ラットに埋植したところ、コントロールと比較して、埋植14日および28日においてBasso, Beattie and Bresnahan Scoreにて運動機能の改善が認められた。以上のことから、正の電荷を付与したハイドロゲルを用いて間葉系幹細胞由来エクソソームの徐放に成功し、徐放された間葉系幹細胞由来エクソソームは脊髄損傷ラットの運動機能の促進に寄与することが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

大学の異動に伴って、研究を予定通りに進めることができず、研究に遅れが生じた。

Strategy for Future Research Activity

iPS細胞から間葉系幹細胞に分化してエクソソームの回収ができないか実施するとともに、間葉系幹細胞の株化についても実施する予定である。また、脊髄損傷に対するエクソソームの修復機序についても検討する予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 7 results)

  • [Journal Article] A feline spinal dermoid cyst treated with surgical intervention2024

    • Author(s)
      NISHIDA Hidetaka、KAKIMOTO Riku、NOGUCHI Shunsuke、KANEGI Ryoji、SHIMAMURA Shunsuke、TANAKA Toshiyuki、FUMIMOTO Tamiko、NISHIBATA Kento、FUJIWARA Hidemasa、AKIYOSHI Hideo
    • Journal Title

      Journal of Veterinary Medical Science

      Volume: 86 Issue: 1 Pages: 116-119

    • DOI

      10.1292/jvms.23-0370

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clinical features of early recurrence of type I thoracolumbar intervertebral disk herniation in Miniature Dachshunds2024

    • Author(s)
      Sakaguchi Y, Nishida H, Tanaka H, Kitamura M, Izawa T, Nakayama M.
    • Journal Title

      Journal of Veterinary Medical Science

      Volume: 86 Issue: 3 Pages: 272-276

    • DOI

      10.1292/jvms.23-0420

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The volume of extruded materials is correlated with neurologic severity in small-breed dogs with type I thoracolumbar intervertebral disk herniation2023

    • Author(s)
      Sakaguchi Y, Nishida H, Tanaka H, Kitamura M, Akiyoshi H, Nakayama M.
    • Journal Title

      Journal of the American Veterinary Medical Association

      Volume: 261 Issue: 3 Pages: 348-352

    • DOI

      10.2460/javma.22.07.0326

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlled release of canine MSC-derived extracellular vesicles by cationized gelatin hydrogels2022

    • Author(s)
      Yoshizaki Karin, Nishida Hidetaka, Tabata Yasuhiko, Jo Junichiro, Nakase Ikuhiko, Akiyoshi Hideo.
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 22 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.11.009

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ティッシュエンジニアリング技術を活用した獣医再生治療2024

    • Author(s)
      西田英高
    • Organizer
      第23回日本再生医療学会総会
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  • [Presentation] 幹細胞由来エクソソームを用いた 脊髄損傷治療法の開発:獣医療での挑戦2024

    • Author(s)
      西田英高
    • Organizer
      動物再生医療推進協議会 2023年度勉強会
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      西田英高
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      第166回日本獣医学会学術集会
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      西田英高
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      第23回日本再生医療学会総会
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    • Author(s)
      西田英高
    • Organizer
      第12回DDS再生医療研究会
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  • [Presentation] 幹細胞由来細胞外小胞を用いた脊髄損傷に対する再生治療法の開発2022

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      西田英高
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      西田英高
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      第22回日本再生医療学会総会
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      西田英高
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited

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

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