ヒトiPS細胞由来間葉系細胞による心臓外科領域の全身炎症反応制御法の開発

• Project/Area Number: 25293296
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Cardiovascular surgery
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 丸井 晃 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (60402856)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂田 隆造 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20325781) ; 曽根 正勝 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40437207) ; 恒吉 裕史 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (40645412) ; 山原 研一 独立行政法人国立循環器病研究センター, その他部局等, その他 (50450888) ; 升本 英利 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70645754)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Adopted (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000); Fiscal Year 2015: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2013: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 間葉系幹細胞 / 抗炎症療法 / iPS細胞

Outline of Annual Research Achievements

実験①hES細胞(H9)由来MSCを評価した。細胞はコートなしのdishに播種し、培地はαMEM with 10% serumを使用した。解凍・播種翌日に細胞を回収するプロトコールの場合、細胞回収率が平均64％（n=2）であった。解凍・播種一週間後に細胞を回収するプロトコールでは、細胞回収率は133％（n=1）であり、維持による細胞増殖が認められた。実験②hiPS細胞（201B7）由来MSCを評価した。解凍直後のトリパンブルー染色による生死判定にて、細胞生存率は76％であった。細胞播種については、細胞の接着性を高める為、セルバインド表面処理dishを使用した。培地はαMEM with 10% serumを使用した。解凍・播種翌日に細胞を回収するプロトコールにて、細胞回収率が11％（n=1）と非常に低い結果であった。実験③上記の結果より、卵膜由来MSCとは異なり、特にhiPS細胞由来MSCは細胞操作の影響を強く受ける可能性が示唆された。そのため、移植に向けたhiPS細胞由来MSCの準備として、凍結過程を経ずに分化誘導後の細胞を維持・継代・回収する方法を検討した。細胞の継代においては、セルバインド表面処理dishを使用し、培地はαMEM with 20% serumを使用した。結果として、少なくとも2回の継代が可能であり、継代後に7日維持することで細胞を増殖させることができ、大量の細胞を回収することができた。凍結保存液を用いての凍結ストックを作成することも可能となり、移植に向けた多くのhiPS細胞由来MSCの準備が可能となった。実験④ラット人工心肺モデル（血流量 50ml/分で30分間）でES由来MSC(n=3)、iPS由来MSC(n=2)の移植実験を行った。炎症性サイトカインである血清TNF-αを測定したが、コントロールでも有意な上昇を認めなかった。モデルの再評価を行い、人工心肺の血流量100ml/分、90分間としたところTNF-αの上昇を認めた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Human induced pluripotent stem cells differentiated into chondrogenic lineage via generation of mesenchymal progenitor cells (2013)
  • Author(s): Koyama, N., Miura, M., Nakao, K., Kondo, E., Fujii, T., Taura, D., Kanamoto, N., Sone, M., Yasoda, A., Arai, H., Bessho, K., Nakao, K.
  • Journal Title: Stem Cells and Development Volume: 22(1) Issue: 1 Pages: 102-113
  • DOI: 10.1089/scd.2012.0127
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Novel approach to reduce systemic inflammation and lung injury following prolonged cardiopulmonary bypass using allogeneic administration of fetal membrane-derived mesenchymal stem cells in rats (2013)
  • Author(s): Tomofumi Taki
  • Organizer: The 21st Annual Meeting Of The Asian Society For Cardiovascular And Thoracic Surgery (ASCVTS2013)
  • Place of Presentation: 日本（神戸）
• [Presentation] 卵膜由来間葉系幹細胞の他家移植による全身炎症および肺障害に対する治療の可能性～ラット人工心肺モデルを用いた検討～ (2013)
  • Author(s): 瀧 智史
  • Organizer: 第66回日本胸部外科学会定期学術集会
  • Place of Presentation: 日本（仙台）
• [Remarks] 京都大学 心臓血管外科
  • URL: http://kyoto-cvs.jp/