2017 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of regenerative therapy for dogs using delivery system of hepatocyte growth factor secreted from novel canine mesenchymal stem cells
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16H05037
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西村 亮平 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80172708)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 直己 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (10554488)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 犬 / 間葉系幹細胞 / 脊髄損傷 / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、新規犬骨髄間葉系幹細胞として同定した骨髄脂肪細胞周囲細胞（Bone Marrow Peri-adipocyte Cells; BM-PACs）については国際誌に受理され、BM-PACsが優れた犬骨髄間葉系幹細胞であるという確証を得た（Lin HY, et al., Isolation and Characterization of Multipotent Mesenchymal Stem Cells Adhering to Adipocytes in Canine Bone Marrow. Stem Cells Dev. 2017）。この成果を受け、BM-PACsの分化能に着目した軟骨再生研究を同時に進めている。
脊髄再生においては、急性期脊髄損傷モデルに加え、亜急性期脊髄損傷モデルにおける静脈内投与によるBM-PACsのHomingおよび治療効果を検討し、急性期と同様に亜急性期（損傷9-10日後）においても静脈投与されたBM-PACsは損傷部に遊走し、移植群は有意な運動機能回復促進がみられた。また、皮膚線維芽細胞との直接的な比較を行ったところ、BM-PACsと同等のHoming機能がみられたが、運動機能回復は有意ではなく、両細胞には損傷修復に与える機能的な役割の差があると考えられた。液性因子分泌能から、この効果は血管内皮増殖因子の発現や分泌能の差に起因すると考えられた。今後、組織学的検討を加えるとともに、臨床応用への移行を試みる。
一方、急性期におけるBM-PACs静脈移植においては、組織学的検討を加え、静脈内投与後にBM-PACsが集簇した脊髄損傷部では肝細胞成長因子（HGF）の組織当たりの重量が有意に増加しており、急性期移植においては炎症に呼応してHGFを分泌するBM-PACsの機能が発揮されることで、組織保護に寄与していることが考えられた。急性期においては今後、他家BM-PACsの移植を考慮し、免疫細胞との相互作用について検討する必要がある。
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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
急性期以外に亜急性期におけるBM-PACsの静脈内移植の有効性と安全性を確認できた。亜急性期での投与は投与に必要な細胞を獲得するのに十分な準備期間が得られる可能性が高く、自己BM-PACsの静脈内移植は、急性期脊髄損傷と比較して臨床応用の対象になる可能性が十分に高く、今後組織学的な評価を加えることにより、理論的根拠に基づいた脊髄再生医療の実践が可能と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
急性期においては、他家BM-PACsの静脈投与を目指し、モデル動物で安全性、有効性の検討を行うとともに、他家移植の際に考慮が必要である免疫原性あるいは免疫細胞細胞との相互作用についてin vitroでの検証を行っていく予定である。
亜急性期においては、臨床応用へつながる可能性がたかく、正常犬での自己BM-PACs投与で安全性をさらに検証するとともに、亜急性期投与がVEGFなどの液性因子を介した治療効果であるかどうかの解析を進めていく。
また、慢性期については検討に至っていないため、最終年度はBM-PACsの神経細胞分化能を検討を進めていく予定である。
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