2017 Fiscal Year Annual Research Report
細胞修飾による肝特異的経静脈的間葉系幹細胞移植法の開発
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17H02100
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山下 静也 大阪大学, 医学系研究科, 特任教授 (60243242)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小関 正博 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (10467582)
黒田 俊一 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (60263406)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 幹細胞移植 / 糖鎖修飾 / 家族性高コレステロール血症 / 細胞治療 / 肝特異的 / 脂肪組織由来間葉系幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞修飾による肝特異的経静脈的間葉系幹細胞移植法として、大きく二つの方法が考えられる。１．細胞塊の形成； 増殖させた細胞を細胞塊にしてサイズを上げることで，門脈投与後に類洞でトラップされやすくなる可能性がある。門脈圧上昇のリスクがある。膵島移植で成功している。２．細胞の修飾； 投与細胞の膜表面を修飾し，類洞の血管内皮細胞への親和性を高める。本研究では、２を選択し糖鎖修飾をおこなった。
はじめに既製品の化合物を用いて、アビジンビオチン結合を用いた細胞修飾を行った。脂肪酸AにPEG、アビジンビオチン、EZ-Linkを介して糖鎖Xを結合させた。細胞の蛍光標識として、特異性の高い蛍光プローブDiRを用いた。この糖鎖X、DiRで修飾した細胞を、生後10週の、無蛍光食で育てたヌードマウスの尾静脈より静注し、in vivo imaging analyzerで確認した。糖鎖Xの有無、DiRの有無で、肝臓への特異的集積を評価した。DiR 1μgでは全くimaging analyzerで検出できなかったので、DiR10μgの条件下、糖鎖X有り無しで投与した。その結果、投与24時間では双方とも肝臓近辺への集積が強かった。ただ細胞凝集が強かったため、よりシンプルな化合物をカスタムオーダーし投与する方針とし脂肪酸に糖鎖Xを直接結合させたものとして糖鎖脂質誘導体Yを作成した。
細胞形態と生存率を検討したところ、細胞形態については糖鎖脂質誘導体Y修飾では特に変化が見られなかったものの、DiR修飾により凝集塊が見られるようになり、糖鎖Xと合わせるとその量が増加していた。生存率については、糖鎖脂質誘導体Yのみでは90％近く生存していたが、DiR単独で67％、両方だと34％まで生存率が低下した。細胞移植自体には不要な、蛍光プローブDiR修飾による細胞凝集が起こり、細胞生存率が低下していることが明らかになった。
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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
まず、第一段階として、既製品の化合物を用いて、アビジンビオチン結合を用いた細胞修飾を行った。脂肪酸AにPEG、アビジンビオチン、EZ-Linkを介して糖鎖Xを結合させた。細胞の蛍光標識として、特異性の高い蛍光プローブDiRを用いた。この糖鎖X、DiRで修飾した細胞を、生後10週の、無蛍光食で育てたヌードマウスの尾静脈より静注し、in vivo imaging analyzerで確認した。糖鎖Xの有無、DiRの有無で、肝臓への特異的集積を評価した。DiR 1μgでは全くimaging analyzerで検出できなかったので、DiR10μgの条件下、糖鎖X有り無しで投与した。その結果、投与24時間では双方とも肝臓近辺への集積が強かった。ただ細胞凝集が強かったため、よりシンプルな化合物をカスタムオーダーし投与する方針とした。
脂肪酸に糖鎖Xを直接結合させたものとして糖鎖脂質誘導体Yを作成した。
これをヌードマウスの尾静脈から投与したところ、投与1時間のin vivo imaging analyzerの観察では、糖鎖脂質誘導体Y有無に関わらず腹部、肝臓付近への集積が多く見られた。
細胞形態と生存率を検討したところ、細胞形態については糖鎖脂質誘導体Y修飾では特に変化が見られなかったものの、DiR修飾により凝集塊が見られるようになり、糖鎖Xと合わせるとその量が増加していた。生存率については、糖鎖脂質誘導体Yのみでは90％近く生存していたが、DiR単独で67％、両方だと34％まで生存率が低下した。細胞移植自体には不要な、蛍光プローブDiR修飾による細胞凝集が起こり、細胞生存率が低下していることが明らかになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の条件検討で、蛍光プローブDiRの細胞毒凝集能が高いことが分かったので、別の種類の蛍光プローブを用いて条件検討を行う。前年度に引き続き、糖鎖脂質誘導体Yの有無、蛍光プローブの有無で、条件検討を行い、糖鎖脂質誘導体による修飾で肝臓特異的細胞生着が起こる条件を検討する。
間葉系幹細胞の種類については、幹細胞の種類が修飾の可否に影響する可能性を考えて、脂肪組織由来間葉系幹細胞に加えて、臍帯由来間葉系幹細胞での条件検討を行う。
Ldlr-/-マウスを用いた移植細胞の生体内分布の評価については、蛍光プローブによる観察はヌードマウスを用いないと観察が困難であったので、、in vivo imaging analyzerは不適と考えられた。代替方法として、国立循環器病研究センター樋口隆弘部長と共同で、放射性同位元素による細胞標識の方法で特異的集積を確認する（Higuchi T. et al. J Nucl Med 2009; 50:1088 Combined Reporter Gene PET and Iron Oxide MRI for Monitoring Survival and Localization of Transplanted Cells in the Rat Heart）。放射性同位元素をもちいた検討であれば、中動物での観察が可能になり、将来的に必要な前臨床試験でもちいる家族性高コレステロール血症のモデル動物、WHHLウサギ（Watanabe heritable hyperlipidemic rabbit）の実験の前段階として有用である。Ldlr-/-マウスを用いた移植細胞の機能の評価については、免疫抑制剤を投与下に、血清LDL-Cの低下作用を比較することで、H31年度以降行うこととする。
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Research Products
(46 results)
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[Journal Article] Efficacy and safety of pemafibrate (K-877), a selective peroxisome proliferator-activated receptor α modulator, in patients with dyslipidemia: Results from a 24-week, randomized, double blind, active-controlled, phase 3 trial2018
Author(s)
Shun Ishibashi, Hidenori Arai, Koutaro Yokote, Eiichi Araki, Hideki Suganami, Shizuya Yamashita
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Journal Title
J Clin Lipidol.
Volume: 12
Pages: 173-184
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A Novel Selective PPARα Modulator (SPPARMα), K-877 (Pemafibrate), Attenuates Postprandial Hypertriglyceridemia in Mice2018
Author(s)
Masami Sairyo, Takuya Kobayashi, Daisaku Masuda, Koutaro Kanno, Yinghong Zhu, Takeshi Okada, Masahiro Koseki, Tohru Ohama, Makoto Nishida, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita
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Journal Title
J Atheroscler Thromb.
Volume: 25
Pages: 142-152
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Effects of Pemafibrate, a Novel Selective PPARα Modulator, on Lipid and Glucose Metabolism in Patients With Type 2 Diabetes and Hypertriglyceridemia: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled, Phase 3 Trial2018
Author(s)
Eiichi Araki, Shizuya Yamashita, Hidenori Arai, Koutaro Yokote, Jo Satoh, Toyoshi Inoguchi, Jiro Nakamura, Hiroshi Maegawa, Narihito Yoshioka, Yukio Tanizawa, Hirotaka Watada, Hideki Suganami and Shun Ishibashi
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Journal Title
Diabetes Care.
Volume: 41
Pages: 538-546
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Comprehensive risk management for the prevention of cerebro- cardiovascular diseases in Japan2017
Author(s)
Tamio Teramoto, Masayuki Yokode, Hiroyasu Iso, Akihiko Kitamura, Hiroki Shiomi, Tsuyoshi Kimura, Masayasu Matsumoto, Mami Iida, Jun Sasaki, Shigeru Inoue, Ryouichi Nagatomi, Tetsuya Shoji, Hidenori Arai, Hiromi Rakugi, Hirohito Sone, Shizuya Yamashita, Shigeru Mizyzaki
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Journal Title
Hypertens Res.
Volume: 40
Pages: 847-855
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] An enquiry based on a standardised questionnaire into knowledge, awareness and preferences concerning the care of familial hypercholesterolaemia among primary care physicians in the Asia-Pacific region: the "Ten Countries Study"2017
Author(s)
Jing Pang, Miao Hu, Jie Lin, Takashi Miida, Hapizah M Nawawi, Jeong Euy Park, Xue Wu, Anis S Ramli, Ngoc Thanh Kim, See
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Journal Title
BMJ Open.
Volume: 7
Pages: e017817
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Widespread Coronary Dysfunction in the Absence of HDL Receptor SR-B1 in an Ischemic Cardiomyopathy Mouse Model2017
Author(s)
James T. Pearson, Misa Yoshimoto, Yi Ching Chen, Rohullah Sultani, Amanda J. Edgley, Hajime Nakaoka, Makoto Nishida, Keiji Umetani, Mark T. Waddingham, Hui-Ling Jin, Yuan Zhang, Darren J. Kelly, Daryl O. Schwenke, Tadakatsu Inagaki, Hirotsugu Tsuchimochi, Issei Komuro, Shizuya Yamashita, Mikiyasu Shirai
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 7
Pages: 18108
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Rivaroxaban Improves the Progression of Ischemic Cardiomyopathy in a New Murine Model of Diet-Induced Myocardial Infarction2018
Author(s)
Jingyi Liu,Makoto Nishida,、Hiroyasu Inui, Kotaro Kanno,Hibiki Matsuda,Takeshi Okada,Masami Sairyo,Daisaku Masuda,Toru Ohhama,Masahiro Koseki,Yasushi Sakata,Shizuya Yamashita
Organizer
第82回日本循環器学会学術集会
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[Presentation] Shotgum Proteomics Analysis Characterizes HDL Proteome in Patients with Cholesteryl Eater Transfer Protein Deficiency2017
Author(s)
Okada T, Ohama T, Kanno K, Matsuda H, Sairyo M, Zhu Y, Saga A, Kobayashi T, Masuda D, Koseki M, Nishida M, Sakata Y, Yamashita S
Organizer
85th EAS CONGRESS
Int'l Joint Research
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[Presentation] THE ROLE OF TTC39B IN ATHEROSCLEROSIS AND NON-ALCOHOLIC STEATOHEPATITIS2017
Author(s)
Masahiro Koseki, Joanne Hsieh, Matthew Molusky, Emi Yakushiji, Marit Westerterp, Ikuyo Ichi, Sandra Abramowicz, Liana Tascau, Carrie Welch, Shunichi Takiguchi, Jahangir Iqbal, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita, M. Mahmood Hussain, Daniel J. Rader and Alan R. Tall
Organizer
85th EAS CONGRESS
Int'l Joint Research
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[Presentation] Development of Enzyme-Linked Immunosorbent Assay for Oxidized High Density Lipoprotein and Its Clinical Application for Cardiovascular Risk Assessment2017
Author(s)
Takeshi Okada, Tohru Ohama, Mizuki Sumida, Yuki Katayama, Kotaro Kanno, Hibiki Matsuda, Masami Sairyo, Yinghong Zhu, Ayami Saga, Takuya Kobayashi, Daisaku Masuda, Masahiro Koseki, Makoto Nishida, Norihiko Kayahara, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita
Organizer
85th EAS CONGRESS
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[Presentation] Shotgun Proteomic Analysis of HDL in Patients with Cholesteryl Ester Transfer Protein Deficiency2017
Author(s)
Takeshi Okada, Tohru Ohama, Kotaro Kanno, Hibiki Matsuda, Masami Sairyo, Yinghong Zhu, Ayami Saga, Takuya Kobayashi, Daisaku Masuda, Masahiro Koseki, Makoto Nishida, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita
Organizer
第49回日本動脈硬化学会総会・学術集会
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[Presentation] Mechanism of short term fructose exposure induced chylomicron secretion2017
Author(s)
Takuya Kobayashi, Masami Sairyo, Daisaku Masuda, Kotaro Kanno, Hibiki Matsuda, Takeshi Okada, Tohru Ohama, Masahiro Koseki, Makoto Nishida, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita
Organizer
第49回日本動脈硬化学会総会・学術集会
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[Presentation] Anagliptin Attenuates Fasting and Postprandial Hypertriglyceridemia due to The Lowering m-RNA Expressions of Proteins Related to Lipoprotein Metabolism2017
Author(s)
Masami Sairyo, Daisaku Masuda, Takuya Kobayashi, Kotaro Kanno, Hibiki Matsuda, Takeshi Okada, Masahiro Koseki, Tohru Ohama, Makoto Nishida, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita
Organizer
第49回日本動脈硬化学会総会・学術集会
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[Presentation] Enhanced Age-Related Cardiac Hypertrophy in Progranulin-deficient Mice2017
Author(s)
Yinghong Zhu, Tohru Ohama, Kotaro Kanno, Hibiki Matsuda, Masami Sairyo, Takeshi Okada, Daisaku Masuda, Masahiro Koseki, Makoto Nishida, Yasushi Sakata, Shizuya Yamashita
Organizer
第49回日本動脈硬化学会総会・学術集会
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