間質系幹細胞のexosomeを利用したmicroRNAによる肺高血圧症治療の検討

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11059
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 渡辺 至 横浜市立大学, 医学研究科, 客員教授 (20534142)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古賀 資和 横浜市立大学, 医学部, 助教 (00637233) ; 水野 祐介 横浜市立大学, 附属病院, 准教授 (80433192) ; 川上 裕理 横浜市立大学, 附属市民総合医療センター, 講師 (90407958)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 肺高血圧 / 臍帯血由来間葉系幹細胞 / exosome

Outline of Annual Research Achievements

間葉系幹細胞Mesenchymal Stem Cell (MSC)は、exosomeを放出し内部のmicroRNA (miRNA) によって周囲の組織の遺伝子転写後調整を行う。MSCは障害部位ホーミング効果があり,
また静脈内投与で肺にトラップされるため、障害肺へのmiRNAデリバリーとして有用と考えられた。本研究は、肺高血圧モデルにおけるmiRNAをスクリーニングの上、保護的microRNAs、または障害促進性microRNAのdecoyRNAをMSCに過剰発現させ投与し、肺へのドラッグデリバリー効果とmiRNAによる肺高血圧治療を検討を予定していた。
一方、MSCには骨髄、脂肪組織、臍帯血等の異なる由来のMSCが存在するが、近年臍帯血由来MSCが血管障害に有用との報告がなされた。我々は正常およびモノクロタリン誘発肺高血圧ラットに、骨髄由来間葉系幹細胞を用いてコントロール実験として行っていた。MSCをラットへ静注し、肺高血圧が完成する28日後に各ラットに血行動態を観察した。肺塞栓、右心圧亢進等の合併症は見らなかったが、肺高血圧モデルラットの肺高血圧、右心不全等の改善は見らなかった。臍帯血由来等異なる由来のMSCにより肺高血圧改善が見られれば、ターゲットに対するmiRNA発現MSCより簡便で安価に達成できる可能性がある。ターゲットmiRNAの利用と共に、由来の異なるMSC投与による肺高血圧症の治療効果も検証する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ターゲットとするmiRNAのスクリーニングに、予定より時間がかかっていたが、同時進行で異なる由来のMSCを使用する検討を行っていたため。

Strategy for Future Research Activity

ターゲットとするmiRNAを選別し、これを発現させるlentivirusベクターを購入する。このベクターをMSCに感染させることでmiRNA発現MSCを作成し、培養した後
にストックとして保存する。培養したMSCを重症、及び中程度PHモデルに静脈注射することで、miRNAの定量化を行うとともに、PH発症に対する抑制効果の有無を
検討する。MSCが肺組織でトラップされていることを確認するため、GFPを発現するMSCを用いる予定である。

Causes of Carryover

実験条件の検討を行い、由来の異なるMSCの使用を検討していたため、予定の実験計画と異なったため。