骨壊死に対するmiRNA導入骨髄単核球移植による骨修復促進効果

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10476
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 山崎 琢磨 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 寄附講座准教授 (50444683)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 味八木 茂 広島大学, 病院(医), 講師 (10392490) ; 庄司 剛士 広島大学, 医歯薬保健学研究院(医), 寄附講座助教 (50736569)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 骨壊死 / 単核球 / miRNA / 細胞移植

Outline of Annual Research Achievements

我々は大腿骨頭壊死症の患者に対し自家骨髄単核球移植を行い良好な圧潰予防効果を得てきたが、未だ長期の荷重制限を要し、また広範囲壊死例でその効果は不安定である。本研究では移植細胞の骨修復能を向上させることを目的に、miRNAを骨髄単核球に導入することによる移植細胞としての質の向上、また効果的なサイトカインやmiRNAなどを分泌するキャリアとして周辺組織の再生環境を整える効果があると仮説を立てた。平成28年度は　１）miRNA導入骨髄単核球による骨修復の促進効果　の基礎データ取得のため実験を実施した。まず、ステロイド関連骨壊死患者および非大腿骨頭壊死症患者（変形性股関節症）から採取した骨髄単核球よりmiRNAを精製し、網羅的発現解析を進めている。その間、基礎的なデータとして目的合成miRNAの細胞への過剰導入が、細胞および培養上清中におけるmiRNA量を導入濃度依存的に増加させることを明らかにした。さらに、遊走能を抑制することが知られているmiRNAを細胞より分泌させた培養上清は他種細胞への添加により容易に細胞内へ取り込まれ、遊走能を制御できることを示した。また、骨髄間葉系細胞の移植や培養上清中のエクソソームの投与が骨修復を促進させることを明らかにし、そのエクソソーム中のmiRNAプロファイルやサイトカインなどを解析した。適切なmiRNAを導入した骨髄単核球移植は、細胞自身および分泌するmiRNAなどの因子によりさらなる骨修復の促進効果が得られる可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

miRNA導入骨髄単核球は、新しい概念として効果的なmiRNAを分泌するキャリアとして周辺組織の再生環境を整える効果があると考え、研究計画を実施することで上記のようなベースとなる結果を得た。しかし、昨年度同様、解析するのに適切な患者が集まらず、ステロイド関連骨壊死患者および非大腿骨頭壊死症患者から採取した骨髄単核球を用いたmiRNAの網羅的発現解析によるmiRNAの同定が終了しておらず、進捗が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

骨修復関連の３種程度のmiRNAに絞ってmiRNA導入単核球を準備することにより、当初の計画通りに研究を実施する。

Causes of Carryover

本研究の第一段階であるステロイド性大腿骨頭壊死患者および非大腿骨頭壊死（変形性股関節症）患者から採取した単核球を用いたmiRNAの網羅的発現解析について進捗が遅れており、第二段階以降の研究費として計上した部分の使用が遅延している。

Expenditure Plan for Carryover Budget

導入miRNAによる遊走能促進およびどのサイトカインに対して分泌促進効果があるか検討する。これらの研究に必要となる試薬等の消耗品の購入に充てる予定である。