Comprehensive analysis for extracellular vesicles from endothelial progenitor cells

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K16956
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 崎元 晋 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (60633047)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 血管内皮コロニー形成細胞 / 虚血性網膜症 / パラクライン / エクソソーム

Outline of Annual Research Achievements

血管内皮コロニー形成細胞（Endothelial colony-forming cells: ECFCs）は、細胞治療に用いる自家血管内皮細胞のソースとして有望である。申請者らはECFCのパラクラインメカニズムに基づいた、虚血性網膜症に対する血管再生療法および神経保護効果に関する研究を行ってきたが、ECFC由来細胞外小胞（EV）の役割については現在まで不明である。特に小胞に含まれるミトコンドリア転送やmiRNAの機能についてはほとんどわかっていない。４８時間培養したECFC培養上清に対して連続超遠心を行い、タンパク成分に乏しい分画のみを抽出したところ、CD63陽性のエクソソームを豊富に認めた。in vivoにおける虚血性網膜症モデルとしてマウス酸素誘導性網膜症（Oxygen induced retinopathy：OIR）モデルを用い、単離したエクソソームを眼内注射したところ、ラベルしたセルトラッカー(CM-Dil)陽性の細胞外小胞がマウス網膜血管と共染色されており、血管へホーミングしていることがわかった。今後OIRモデルにおいて、注射後の虚血領域および新生血管を定量し、神経血管保護効果を検討していく予定である。
本研究では、ヒト眼内における手術にて切除される、硝子体および内境界膜のオミクス解析も行うが、黄斑上膜、黄斑円孔、網膜剥離、臓側糖尿病網膜症患者における硝子体サンプルおよび内境界膜サンプル保存を目的として、どの程度のサンプルを採取する必要があるのかを検討する予備的実験を行った。硝子体手術を施行し、硝子体および内境界膜を切除したところ、硝子体サンプルは無潅流の状態で、採取できたサンプルは約５００ul、内境界膜は血管アーケード内で約３乳頭径の大きさのサンプルが採取可能であった。今後これらの結果を元に、適切な量のサンプルを採取い、プロテオーム解析を行う予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

血管内皮コロニー形成細胞のエクソソームが単離できており、順調に解析できている。ヒトサンプルの予備的実験も行っており、研究全体としておおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

今後OIRモデルにおいて、注射後の虚血領域および新生血管を定量し、神経血管保護効果を検討していく予定である。またECFCにおいてより治療効果の高いエクソソームを放出する分画を検討していく。

Causes of Carryover

使用した物品が当初計画したものよりも安価で購入できたため。

Research Products

• [Journal Article] Cross-Sectional Imaging Analysis of Epiretinal Membrane Involvement in Unilateral Open-Angle Glaucoma Severity. (2018)
  • Author(s): Sakimoto S, Okazaki T, Usui S, Ishibashi T, Oura Y, Nishida K, Miki A, Kawasaki R, Matsushita K, Sakaguchi H, Nishida K.
  • Journal Title: Invest Ophthalmol Vis Sci. Volume: 59 Pages: 5745-5751
  • DOI: 10.1167/iovs.18-25292.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research