2016 Fiscal Year Research-status Report
骨髄由来ペリサイト前駆細胞の解析と脳梗塞細胞治療への応用
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15K09329
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
松山 知弘 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (10219529)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤盛 好啓 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (20229058)
中込 隆之 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (80434950)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ペリサイト / 造血幹細胞 / 細胞治療 / 脳梗塞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳血管障害後の神経機能回復を目的として、種々の幹細胞を用いた再生医療的手法が注目されている。我々は脳梗塞の細胞治療に有効な細胞分画の候補として、Neurovascular unitを構成する血管周皮細胞（ペリサイト）に分化しうる前駆細胞分画が骨髄細胞内にあることを見いだした。本研究ではこの分画より骨髄由来血管周皮前駆細胞を同定解析し、脳梗塞の細胞治療に応用することを目的とする。
ペリサイト前駆細胞の特性解析および機能解析 (in vitro)
脳梗塞マウスの骨髄細胞を神経幹細胞の調整法（特許第4905719号）に準拠して2%FBS/FGF/EGFを含むDMEM培地で培養することで幹細胞特有のSpheroidを得た。このSpheroidは接着培養でCD31陽性血管内皮細胞あるいはPDGFRbeta陽性ペリサイトに分化する。この細胞をFACS解析すると、CD45陽性/CD44陽性/CD105陰性/PDGFRbeta陰性の細胞でありFlk1（VEGFRbeta）陽性の造血幹細胞の特性を持つ細胞集団であることがわかった。この細胞分画をコロニーアッセイ培地（MethoCult) で培養するとコロニー形成を示して血球細胞に分化し、Matrigel培地で分化させると、Tube formationを示してCD31陽性血管内皮細胞あるいはPDGFRbeta陽性のペリサイトになる。以上のことより、本研究の主目的である骨髄中の血管周皮細胞前駆細胞分画はほぼ同定できたが、さらにその後の検討で、本細胞はCD41陽性とCD41陰性の2分画に分かれることが判明し、現在その特性を解析している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
（1）ペリサイト前駆細胞の分化能解析 (in vitro, in vivo)
骨髄細胞からin vitroで血管内皮細胞と血管周皮細胞に分化する新たな造血幹細胞分画を見出したので、GFP標識（GFP-Tgマウス由来）されたペリサイト前駆細胞を脳梗塞マウスに移植し、生体脳内トレーシング解析を進めている。
（2）細胞投与の神経機能改善効果判定
本年度中に兵庫医療大学との共同研究で、脳梗塞細胞治療のための非臨床試験を実施できる体制を立ち上げたので、当該細胞投与の神経機能に及ぼす影響を行動学的に解析する準備が整っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
同定されたペリサイト前駆細胞を投与し、脳梗塞後のNeurovascular unitに及ぼす影響（機能維持、神経保護、幹細胞ニッチとしての役割など）を検討し、脳卒中の細胞移植治療の有効性を高める細胞分画であることを証明する。さらに、ヒト骨髄ペリサイト前駆細胞を同定し、臨床試験に繋げる。
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| Causes of Carryover |
マウス行動テストの実施計画を整え、実施したが、他の細胞との比較検討など、追加の行動テストが必要となった。また、ペリサイト前駆細胞を含む造血幹細胞分画をより精密に行うための培養実験も必要である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
行動テストのための動物費用として、計20万円（1匹5000円ｘ30匹）を次年度にも使用する予定である。また、ペリサイト前駆細胞分画の選択的培養法を確立するための培養実験費用に使用する。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Identification of multipotent stem cells in human brain tissue following stroke.2017
Author(s)
Tatebayashi K, Tanaka Y, Nakano-Doi A, Sakuma R, Kamachi S Shirakawa M, Uchida K, Kageyama H, Takagi T, Yoshimura S, Matsuyama T, Nakagomi T.
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Journal Title
Stem Cells Dev.
Volume: Epub ahead of print
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Absence of Sema4D improves oligodendrocyte recovery after cerebral ischemia/reperfusion injury in mice.2016
Author(s)
Wada T, Sawano T, Tanaka T, Furuyama T, Fukumoto M, Yamaguchi W, Saino O, Takeda Y, Kogo M, Matsuyama T, Inagaki S.
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Journal Title
Neurosci Res.
Volume: 108
Pages: 6-11
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] PDGFRβ-expressing brain pericytes following ischemia acquire microglia-generating multipotent stem cell activity.2016
Author(s)
Rika Sakuma, Maiko Kawahara, Akiko Doi, Ai Takahashi, Yasue Tanaka, Aya Narita, Sachi Otani, Tetsu Hayakawa, Hideshi Yagi, Tomohiro Matsuyama, Takayuki Nakagomi
Organizer
The 39th annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
Place of Presentation
神奈川県横浜市パシフィコ横浜
Year and Date
2016-07-20 – 2016-07-22
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[Presentation] BMP-4 expression by pericytes after chronic ischemia aggravates white matter damage.2016
Author(s)
Maiko Uemura, Masafumi Ihara, Takayuki Nakagomi, Takakuni Maki, Seiji Kaji, Kengo Uemura, Kazuyuki Nagatsuka, Tomohiro Matsuyama, Raj Kalaria, Ayae Kinoshita, Ryosuke Takahashi
Organizer
The 39th annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
Place of Presentation
神奈川県横浜市パシフィコ横浜
Year and Date
2016-07-20 – 2016-07-22
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[Presentation] BMP-4 expression by pericytes after ischemia aggravates white matter damage.2016
Author(s)
上村 麻衣子, 猪原 匡史,中込 隆之, 眞木 崇州, 梶 誠兒, 植村 健吾, 長束 一行,松山 知弘, Kalaria Raj, 木下 彩栄, 高橋 良輔,
Organizer
第57回神経学会学術大会
Place of Presentation
兵庫県神戸市神戸コンベンションホール
Year and Date
2016-05-18 – 2016-05-21
