2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K15815
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
藤澤 浩一 山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (00448284)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | MSC / 肝臓 / 線維化 / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨髄由来間葉系幹細胞(MSC)は低酸素培養を行うと未分化状態を維持したまま増殖することが知られており、より簡便に細胞を低酸素下代謝状態に保つために低酸素模倣剤Deferoxamine (DFO)の有用性が示されている。12時間という比較的短時間のDFO 添加により増殖性低下、酸素消費量低下、ATP産生低下を伴うミトコンドリア活性低下が起きていた。12時間DFO treatmentした細胞のマイクロアレイ解析では遺伝子発現に及ぼす影響を網羅的に評価したところ、HIF1αパスウェイや解糖系の亢進が認められた。また変動したupstream遺伝子としてHIF1α、NUPR1、EGLNなどが挙げられ、MSCにおいてDFOをより高濃度短時間投与することにより、解糖系優位の代謝変化を誘導することができることが示された。ストレスなどにより誘導され、オートファジー亢進による生存に関与することが知られているNUPR1がupstream遺伝子の一つとして挙げられた。NUPR1はDFO濃度依存的に発現が上昇しNUPR1をノックダウンしたところ増殖性の低下が起こった。さらにstaurosporine投与によりNUPR1ノックダウン細胞でアポトーシスの亢進が認められたことから、DFO投与によって誘導されるNUPR1はMSCにおいても細胞保護性オートファジーに関与し、Drug resistanceにとって重要な分子であると考えられた。上記結果を論文投稿した(J Clin Biochem Nutr. 2019 in press)。今後さらに遺伝子発現解析、代謝解析、ミトコンドリアの評価、未分化能維持、遺伝的安定性の解析を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
・培養ヒト骨髄細胞を用いた低侵襲肝臓再生療法
患者間葉系幹細胞の評価をフローサイトメーターや遺伝子発現解析などを継続した。薬剤投与ではミトコンドリアを抑制する低酸素状態の代謝に関わる薬剤に絞り、鉄キレート剤DFOに着目しMSCのステムネス維持や抗アポトーシス効果の評価を行い有効性が認められた。この薬剤を使用することで培養間葉系幹細胞を用いて幹細胞老化と再生に関する知見を得た。今後論文投稿を行う予定である。
・高品質な間葉系幹細胞の作製法の検討
これまでに有用であることをin vitroで評価した低酸素培養と鉄キレート剤についてさらにそのメカニズムについて解析を行った。間葉系幹細胞を鉄キレート剤で処理することで、低酸素培養と同様の代謝変化が起こることを確認した。さらに鉄キレート剤投与でオートファジーが亢進することとNUPR1という遺伝子が重要であることを見いだし、J Clin Biochem Nutrition誌に投稿しアクセプトされた (平成30年度査読付き英語論文数 筆頭著者3報、 共著3報）。
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| Strategy for Future Research Activity |
特にミトコンドリア機能に着目し、より高い治癒効果を持つMSCを創出することを目指す。目的の高品質なMSCが得られれば効率の良い肝硬変に対する再生療法を開発につながることが期待される。本研究ではMSCの品質向上の可能性のある薬剤として鉄キレート剤に着目し、各種鉄キレート剤の評価を継続する。またmiRNAインヒビターライブラリーのスクリーニングでミトコンドリア代謝を制御する効率の良いmiRNAを同定し、遺伝子発現解析、代謝解析、ミトコンドリアの評価、未分化能維持、遺伝的安定性の解析を行う。さらに特にミトコンドリア機能に着目し、より高い治癒効果を持つMSCを創出することを目標に研究を継続する。本研究を遂行することで、再生療法で使用するMSCのミトコンドリアの機能を調節することで高品質MSCを作製できる。さらに骨髄細胞の抗炎症作用の増強、障害肝への遊走能の向上、遺伝的安定性の維持、細胞老化の抑制、ステムネスの維持を効率良く行えることが考えられ、より効率の良い肝硬変治療につながることが期待される。
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| Causes of Carryover |
動物実験施設で回虫が見つかったことから新たにマウスの購入を行うことができなかったため、翌年度にマウスの購入を延期したため。
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