2018 Fiscal Year Research-status Report
がん微小環境を利用した誘導型ベクター産生細胞による新規がん標的化戦略
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17K08773
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
山崎 吉之 日本医科大学, 医学部, 助教 (90407685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮川 世志幸 日本医科大学, 医学部, 講師 (90415604)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 間葉系幹細胞 / がん関連線維芽細胞 / AAVベクター / レトロウイルスベクター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初の研究実施計画では平成30年度以内に、①iPS細胞株から間葉系幹細胞(MSC)を介してがん関連線維芽細胞(CAF)へと分化させる分化誘導法を確立させ、②CAFマーカーの転写制御領域の下流にアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターの構成因子を連結させた発現カセットを構築し、③このカセットをiPS細胞株に導入してMSCおよびCAFに分化させた際のウイルスベクター産生能とその殺腫瘍効果を評価する予定であった。
①については複数の分化誘導法を検討した結果、iPS細胞から神経堤細胞(NCC)への分化を経由してMSCへの分化誘導を促す手法が最も効率的であることを見出した。また並行して、培地中へのTGFβ添加がMSCからCAFへの分化誘導を促すことをヒトMSCを用いて確認した。②については昨年度構築したαSMA転写制御領域搭載発現カセットの有効性をフローサイトメトリー解析により定量化するとともに、MSCからCAFへの分化に必要なTGFβの量を確定した。③についてはMSCのAAVベクター産生能を明らかにする目的で、AAV構成因子を含有したプラスミドを様々な遺伝子導入法を用いてヒトMSCに導入した。同時に、MSCに高い産生能があると既に報告しているレトロウイルスベクターをポジティブコントロールとして、ウイルス産生実験を行った。レトロウイルスの産生においては、エレクトロポレーション法にて高い遺伝子導入効率とレトロウイルス産生能を達成できた。しかし同様の遺伝子導入法を用いてもAAVの産生能は検出限界以下となり、MSCではAAVの産生能力が抑制されていることが示唆された。現在は、MSCからCAFへの分化に伴い、この抑制を外せるか検証を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
①iPS細胞からMSCへの分化誘導法の検証を行ったこと、また、②MSCのウイルスベクター産生能についての検討に想定より検討を要したことにより、当初の実験計画からは遅れが生じた。しかし、①の検証を行った結果、効率的で再現性の高い誘導法を確立することができた。また、②の検討を行ったことにより、MSCに対する最適な遺伝子導入法と、MSCのウイルスベクター産生能を正確に評価する実験系の確立に至った。さらに、この検討を通じてiVP-MSCシステムがAAV産生のタイミングを厳密に制御できる可能性が示された。今後はレトロウイルスベクター産生系をコントロールとして用いることにより、分化タイミングを利用した本iVP-MSCシステムの有効性について検討を加えていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
iPS細胞からMSCを経てCAFへ分化するまでに生じるiVP-MSCのベクター産生能の変化についての解析について、早急に実験系を立ち上げる。また、MSCのウイルスベクター産生実験においてレトロウイルスベクターが高い産生率を示した結果を反映し、今後はコントロールとしてのレトロウイルスベクター産生iVP-MSCの開発も進める。最終年度はAAV産生iVP-MSCとレトロウイルス産生iVP-MSCとを比較する形をもって、in vitroおよびin vivoにおけるiVP-MSCシステムの殺腫瘍効果について検証していく。
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| Causes of Carryover |
前述の通り、平成30年度の研究実績は申請計画よりも遅れており、予定していた一部の実験（具体的には、iVP-MSCが産生するAAV構成因子に対する検出実験とその殺腫瘍効果の定量的評価）が実施できなかったため、30年度の研究費に未使用額が生じた。研究計画全体には変更がないので、これらの実験は最終年度に改めて実施し、当初予定通りの計画を進めていく。
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