Development of clinically applicable cell transplantation therapies

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K15715
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: Oda Yasuaki 島根大学, 医学部, 助教 (70602473)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 低ホスファターゼ症 / 再生医療 / 間葉系幹細胞 / 細胞移植

Outline of Final Research Achievements

Hypophosphatasia is a rare bone disease that presents with severe osteogenesis imperfecta due to mutations in the ALPL gene. In this study, using with hypophosphatasia model mice (Alpl -/- mice), we developed a basic technology for cell transplantation therapy using ultra-high-purity mesenchymal stem cells (MSC), which have extremely high differentiation, proliferation, and migration ability.
Mouse bone marrow cells and human ultra-high purity MSCs were transplanted into　X-ray irradiated Alpl -/- mice. Two month later, I prepared frozen slices of mouse femur to examine alkaline phosphatase (ALP) activity, which is an indicator of bone-producing osteoblasts. ALP activity derived from human ultra-high purity MSC was detected only in the transplanted group. And the survival rate has also improved significantly.

Free Research Field

再生医療

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在、低ホスファターゼ症の治療薬は酵素製剤（製品名：ストレンジック）のみであるが、生涯にわたって投薬が必要であり、投薬を続けることで中和抗体（薬の効果を打ち消してしまう抗体ができること）が出現する懸念がある。
本研究成果は、ヒト超高純度MSC移植という、低ホスファターゼ症に対する新たな治療法の選択肢を提案すると共に、併用することでより相乗的な効果が期待される。ヒト高純度MSC移植のみで治療が可能になれば、根治療法となり得る可能性も秘めている。低ホスファターゼ症のみならず、他の骨系統疾患にも適応できると考えられるため、学術的にも社会的にも大きな意義があると考える。