間葉系幹細胞（MSC）の生体内作用における新たな細胞極性化の証明

• Project/Area Number: 23K24504
• Project/Area Number (Other): 22H03245 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 榛村 重人 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任教授 (00235780)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森川 暁 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (00424169) ; 平山 雅敏 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (90528473) ; 岡野 栄之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (60160694)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000); Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2022: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
• Keywords: 間葉系幹細胞 / 骨髄移植 / マクロファージ

Outline of Research at the Start

間葉系幹細胞（Mesenchymal stem cell: MSC）は骨髄、脂肪、胎盤組織から分離される多分化能を持つ幹細胞として再生医療の分野で注目されている。MSCが免疫を制御する機能を生かして、骨髄移植後の合併症である移植片対宿主病(GVHD)患者に対する培養MSCの点滴治療が保険収載された。一方で、応募者らは新鮮MSCが、慢性GVHD（cGVHD）モデルマウスにおける線維化を悪化させるという新しい知見を報告した。本研究では、①MSCの体内動態と分化能を解明し、②移植免疫モデルを用いて免疫応答における極性化の役割と機序を検証する

Outline of Annual Research Achievements

我々は、マウス骨髄移植モデルにて、骨髄移植時にCD45陰性であったGFP標識新鮮間葉系幹細胞（MSC）が、骨髄移植後移植後にCD45陽性となったことを突き止めた。これらの細胞はMHC Class II陽性、かつCollagen I陽性であることから、いわゆるFibrocyte、あるいはマクロファージの特徴を備えた細胞であることが示唆された。そこで、新鮮間葉系幹細胞（MSC）はFibrocyteを経て線維芽細胞に分化する他に、MHC Class II陽性の抗原提示細胞に分化する可能性を示すため、昨年度は骨髄より分離したMSCを本来は造血幹細胞由来とされている樹状細胞やマクロファールなどの抗原提示細胞に分化するかを確認した。その結果、骨髄の新鮮MSCがCD45陽性細胞に分化することをin vitroで確認した。CD45陽性細胞はCD68とCD206も陽性であることも確認できており、マクロファージであることをほぼ同定した。さらに本年度は新鮮間葉系幹細胞をマクロファージに分化誘導した後に、Single Cell RNA解析を実施した。その結果、マクロファージマーカーを発現する細胞には２つの群が存在することが明らかになった。最終年度ではこの２群の細胞について詳細に検討をする。

Current Status of Research Progress

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

Reason

予定通り、新鮮MSCと培養MSCの single cell RNA-seqを繰り上げて実施、詳しく解析することが可能となった。

Strategy for Future Research Activity

新鮮MSCと培養MSCのRNA-seqの結果、マクロファージの特徴を持つ細胞群が２つあることを同定した。２群の違いは、１型コラーゲンの産生能が特徴的であり、いわゆるファイブロサイトも含まれている可能性があることを突き止めた。In vivoの実験を合わせてMSCがマクロファージに分化する工程を確認できたら論文執筆を検討する。