Development of high purity mesenchymal stem cell therapy for chronic lung disease model rat

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15672
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 和田 啓介 島根大学, 医学部, 医科医員 (60774338)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 間葉系幹細胞 / 慢性肺疾患 / 新生児

Outline of Annual Research Achievements

2019年度では慢性肺疾患（CLD）モデルラットに高純度間葉系幹細胞（REC）の他にも骨髄由来の間葉系幹細胞（BMSC）や臍帯由来の間葉系幹細胞（UMSC）を移植することによって生存率、体重、肺組織像、心臓の重量、肺組織における炎症性サイトカインやアポトーシス、活性酸素に関与するmRNAの発現を評価した。また、性差も治療効果に違いがあるような結果がみられたため、性差についても検討した。
生存率、体重、肺組織像については昨年度の報告の通り、CLD群、REC-CLD群、BMSC-CLD群、正常群の順に悪い傾向を示した。UMSC-CLD群についてはREC-CLD群からBMSC-CLD群のあたりと同じような傾向を示したが、RECやBMSCと優劣はつけれらなかった。
また、心臓の重量に関しては、CLD群で左室中隔に対する右室の重量が重くなる傾向があり、細胞を移植することにより正常に近づく傾向があった。
肺組織からmRNAを抽出し、逆転写酵素でcDNAを作製した後に、リアルタイムPCRで相対定量を行った。リファレンス遺伝子をβアクチンに設定した。炎症性サイトカインであるTNF-αやIL-1については有意差は見られった。アポトーシスに関与するカスパーゼ3ではCLD群で発現量が多い傾向があったが有意差は見られなかった。スーパーオキシドディスムターゼ（SOD）1やSOD3ではCLD群で低下がみられ、低酸素誘導因子（HIF）1ではCLD群で上昇がみられた。これらの変化はいずれの細胞を移植することでも正常に近づく傾向があった。
性差についてはメスに比べてオスのラットの方が酸素による障害を受けやすい傾向があった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

既報のようなデータが有意差をもって出ず、繰り返し条件検討を行っているため、当初の予定にある実験を思うように進められていないため。

Strategy for Future Research Activity

現在は肺組織のmRNAの発現量をリアルタイムPCRで評価しており、CLD群において発現の増減する遺伝子が判明してきた。肺組織等を含めてどの細胞による治療が最も効果的であるかを今後検討していく。
また、新たに肺組織の活性酸素の量や肺組織像の免疫染色といった異なる視点からも活性酸素やアポトーシスの程度を評価していく方針である。

Causes of Carryover

予定していた実験が思うように進まず、条件検討を重ねる必要があった。そのため、予定していた必要物品を買わなかったため、次年度使用額が生じた。次年度では、その予定していた実験を行うため、それらに必要な物品を購入する予定である。