多能性幹細胞を用いた新時代移植医療における新しい免疫寛容誘導法の開発

• Project Area: Analysis and synthesis of multi-dimensional immune organ network
• Project/Area Number: 25111502
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 和田 はるか 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 講師 (70392181)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2014: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2013: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 多能性幹細胞 / 移植 / 再生医療 / 免疫制御 / 免疫抑制 / 分化誘導 / 免疫寛容

Outline of Annual Research Achievements

１．マウスiPS細胞由来移植片および免疫抑制性細胞を用いたアロ臓器移植／移植制御系の確立　　マウスiPS細胞由来免疫抑制性細胞（iPS-SCs）の誘導に成功した。iPS-SCsはマクロファージ様の特徴を有しており、アロ刺激によるT細胞の増殖反応を抑制する効果を有していた。当効果は、NO依存的であることを明らかにした。iPS-SCs投与による免疫制御により、同iPS細胞から誘導した心筋様細胞のアロ移植系における生着期間を延長させることに成功した。さらに、アロ移植片移植を受けたマウス個体においてiPS-SCs治療を施した場合には、アロ移植片反応性の抗体産生が顕著に抑制されていた。これらの結果から、同一の多能性幹細胞から移植片と平行して有用細胞（免疫抑制性細胞）も誘導し、その投与により移植片に対する免疫制御を達成するというコンセプトの有用性が示された。

２．コモンマーモセットES細胞を用いての検討　　前臨床研究を意識した検討としてコモンマーモセットES細胞から、免疫抑制性マクロファージ様細胞を誘導する方法を確立した。分化誘導にあたっては、マウスと同様の方法ではうまくいかなかったが、各種低分子化合物のスクリーニングを経て、エピゲノム制御因子を修飾する低分子化合物の添加により、最終的に免疫抑制性細胞を得ることができた。当該細胞はコモンマーモセットにおけるアロＴ細胞抑制能を有することをin vitroで確認しており、私たちの提唱するコンセプトを非ヒト霊長類動物モデルにて検証する基盤を整えた。

３．ヒトiPS細胞由来免疫制御細胞の誘導および評価　　ヒトiPS細胞からの免疫抑制性細胞誘導に対して独自の分化プロトコールを開発し、マウスES/iPS細胞から誘導したのと類似の免疫抑制性細胞の誘導に成功した。リアルタイムPCR等で免疫抑制性の分子の発現を確認した。

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。

Research Products

• [Journal Article] ew immunosuppressive strategies for transplantation based on pluripotent stem cell (PSC)-derived immunoregulatory cells. (2015)
  • Author(s): Seino K, Wada H, Baghdadi M.
  • Journal Title: Stem Cell Transl Invest Volume: 2
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Induction of Macrophage-Like Immunosuppressive Cells from Mouse ES Cells That Contribute to Prolong Allogeneic Graft Survival. (2014)
  • Author(s): Kudo H, Wada H, Sasaki H, Tsuji H, Otsuka R, Baghdadi M, Kojo S, Chikaraishi T, Seino K.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 9 Issue: 10 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0111826
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Blocking monoclonal antibodies of TIM proteins as orchestrators of anti-tumor immune response. (2014)
  • Author(s): Baghdadi M, Takeuchi S, Wada H, Seino K.
  • Journal Title: mAbs (monoclonal antibodies) Volume: 6(5) Issue: 5 Pages: 1124-1132
  • DOI: 10.4161/mabs.32107
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 再生医療における免疫制御 (2014)
  • Author(s): 佐々木元、和田はるか、清野研一郎
  • Journal Title: 再生医療最新の進歩、次世代再生医療に向けた基盤研究 Volume: 69 Pages: 707-713
• [Journal Article] Mouse models of human INAD by Pla2g6 deficiency. (2013)
  • Author(s): Wada H, Kojo S and Seino K.
  • Journal Title: Histol Histopathol. Volume: 28(8) Pages: 965-9
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マウスiPSCから誘導した制御性マクロファージ様細胞によるアログラフト生着延長の検討 (2015)
  • Author(s): 佐々木元、和田はるか、辻飛雄馬、大塚亮、森田研、清野研一郎、篠原信雄
  • Organizer: 第103回日本泌尿器科学会総会
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂、他（石川・金沢）
  • Year and Date: 2015-04-18 – 2015-04-21
• [Presentation] マウスiPS細胞から誘導した抑制性マクロファージ様細胞によるMLRアロT細胞増殖抑制の検討 (2014)
  • Author(s): 佐々木元、和田はるか、清野研一郎
  • Organizer: 第50回日本移植学会総会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京・新宿）
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [Presentation] 多能性幹細胞由来胸腺組織による中枢性寛容誘導の試み (2014)
  • Author(s): 大塚亮、和田はるか、清野研一郎
  • Organizer: 第50回日本移植学会総会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京・新宿）
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [Presentation] コモンマーモセットES細胞由来免疫制御細胞による免疫寛容誘導の試み (2014)
  • Author(s): 辻飛雄馬、和田はるか、佐々木えりか、清野研一郎
  • Organizer: 第50回日本移植学会総会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京・新宿）
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [Presentation] 多能性幹細胞からの胸腺組織作成と免疫寛容誘導の試み (2014)
  • Author(s): 大塚亮、和田はるか、清野研一郎
  • Organizer: 第18回北海道移植フォーラム
  • Place of Presentation: 旭川市民文化会館（北海道・旭川）
  • Year and Date: 2014-07-05
• [Presentation] Common marmoset ES細胞由来IL-10産生性マクロファージ様細胞による免疫寛容の誘導 (2014)
  • Author(s): 辻飛雄馬、和田はるか、佐々木えりか、清野研一郎
  • Organizer: 第79回インターフェロン・サイトカイン学会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道・札幌）
  • Year and Date: 2014-06-19
• [Presentation] 多能性幹細胞由来組織による特異的免疫寛容誘導の試み (2014)
  • Author(s): 大塚亮、和田はるか、清野研一郎
  • Organizer: 第79回インターフェロン・サイトカイン学会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道・札幌）
  • Year and Date: 2014-06-19
• [Presentation] マウスiPS細胞から誘導した制御性マクロファージ様細胞によるアロT細胞増殖抑制の検討 (2013)
  • Author(s): 佐々木元、和田はるか、香城諭、野々村克也、清野研一郎
  • Organizer: 第101回日本泌尿器科学会
  • Place of Presentation: ロイトン札幌など（札幌）
• [Presentation] Transcriptional regulator Bhlhe40 works as a cofactor of T-bet in the regulation of iNKT cell IFN-g production
  • Author(s): Satoshi KOJO, Hiroyuki Yamanaka, Haruka WADA, Michishige Harada, Dashtsoodol NYAMBAYAR, Masaru TANIGUCHI, Ken-ichiro SEINO
  • Organizer: 第42回 日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（幕張）
• [Presentation] 小型霊長類コモンマーモセットの多能性幹細胞を用いた免疫抑制細胞の誘導
  • Author(s): 辻飛雄馬、和田はるか、佐々木えりか、清野研一郎
  • Organizer: 第26回代用臓器・再生医学研究会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌）
• [Book] 「日本臨床」 増刊 再生医療―新たな医療を求めて― (2015)
  • Author(s): 和田はるか、工藤浩也、佐々木元、清野研一郎
  • Publisher: 日本臨床社
• [Book] 再生医療普及のための基盤技術：再生医療における免疫制御 (2014)
  • Author(s): 佐々木元、和田はるか、清野研一郎
  • Publisher: 最新医学社
• [Book] 再生医療事業の課題解決のための手引書（iPS細胞からの免疫細胞分化誘導） (2013)
  • Author(s): 和田はるか、工藤浩也、清野研一郎
  • Publisher: 情報技術協会
• [Remarks] 北海道大学 プレスリリース
  • URL: http://www.hokudai.ac.jp/news/141121_pr_igm.pdf
• [Remarks] 北海道大学 遺伝子病制御研究所 免疫生物分野
  • URL: http://www.igm.hokudai.ac.jp/Immunobiology-Web/Home.html