Establishment of treatment strategy by stem cell transplantation for I-cell disease model mouse

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K15406
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 大倉 隆司 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, (非)研究員 (50183223)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅澤 明弘 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 再生医療センター, 副所長/再生医療センター長 (70213486)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: I-Cell病 / 細胞移植 / 酵素補充 / 免疫不全動物

Outline of Annual Research Achievements

本研究はI-cell病(ICD)というライソゾーム病の中でも治療法のない遺伝性多酵素欠損症を中心に病態の解析と幹細胞移植治療法の開発を試みるものである。ライソゾーム病は厚生労働省の特定疾患「難病」に指定されている遺伝性疾患群である。なかでもI-cell病(ICD)は、多くのライソゾーム酵素に結合するライソゾーム移行シグナル、マンノース 6-リン酸残基の生合成を司る転移酵素遺伝子(GNPTAB)の遺伝的欠損を原因とする。I-cell病モデルマウスに対する幹細胞移植による治療戦略は、この酵素補充療法以外の新たな治療法、患者の経済的、肉体的、精神的負担を軽減する新たな治療法として期待されている。申請者らはICD患者fibroblastでは細胞中及び培養液中に高マンノース少糖と特徴的な糖ペプチドが蓄積していることを報告した。同様の分析法を用い、各種ICD分化細胞を３H-グルコサミンで代謝標識し、細胞中に産生される3H標識代謝不全産物を各種クロマトグラフィー、各種酵素消化法などを駆使して構造を解析した。その他蓄積すると考えられる糖脂質、タンパク質等は免疫学的手法も用いて評価した。また、移植実験に際しては拒絶反応の制御が重要であるが、免疫抑制剤の使用によりデータのばらつきが生じる可能性を排除するためICDマウスをscidマウスと交配させることで、細胞移植時に免疫学的拒絶が起こらないICDマウス(ICD-scid)の作成を試みた。in vitro解析により酵素群の検討を行った。酵素要求に適した細胞を選択し、ICD-scidマウスの腹腔内に移植し、その効果を解析した。解析する項目は、寿命、体重変化、神経症状、酵素活性、移植した細胞の生着および酵素活性の組織内分布、移植に伴う副反応の有無等を総合的に定法に従い解析した。