エクソソームによる間葉系幹細胞の情報伝達の解明と新たな骨再生技術の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K16995
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 熊澤 憲一 北里大学, 医学部, 講師 (60383618)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 間葉系幹細胞 / エクソソーム

Outline of Annual Research Achievements

これまでは骨組織由来間葉系細胞を長期間凍結保存を行っても、骨系性能、多分化能を維持しており代替骨組織作成のための細胞供給源になることを確認しており、より効率的な骨組織作成のために間葉系細胞群とエクソソームの関わりの解明を本研究の主たる目的としている。北里大学形成外科・美容外科学教室では、これまで多くのヒト骨組織由来間葉系細胞を採取し、長期間凍結保存を行っており、この長期凍結保存細胞を再度培養しエクソソームを採取してきた。結果として、ヒト骨組織由来間葉系細胞からのエクソソームの分離・保存までは行うことができている。この分離したエクソソームを用いて間葉系幹細胞群の培養を行ったが、エクソソームの添加のみでは骨組織の十分な再生には至らなかった。この検体を詳細に検討すると、骨組織は不十分であるもののの、血管新生が促進されていることが確認できた。血管新生の促進が組織再生においては有効に働くとは考えられるが、この血管新生が骨組織再生にどのように影響しているのかは詳細な検討が行えていないのが現状である。。骨組織再生がこれまで当教室で採取したエクソソームのみでは促進されないことが分かったが、この原因がどこにあるのかも含めて詳細な検討を行う予定である。まず、分離方法を再度検討し、これまでとは異なる方法でエクソソームの採取を行い、さらにこのエクソソームに対し網羅的なmicroRNA解析を行いことを検討している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新鮮骨および凍結保存された骨組織由来間葉系幹細胞におけるエクソソーム研究に関しては、私の研究計画と並行して北里大学医学部形成外科教室に於いて、行 われており、現時点では、新鮮および凍結保存された骨組織由来間葉系細胞よりエクソソームの採取を行い、凍結保存を行うことができている。しかし、この方法で採取したエクソソームでは骨組織由来間葉系細胞の骨形成促進効果は得られなかった。そのため、採取、分離方法を再度見直し、実験方法を再検討を行っているため、研究の進捗が当初の予定通り進んでいない。

Strategy for Future Research Activity

エクソソームの採取方法を根本的に見直し、当初の方法とは別の方法で採取を行う。さらに、エクソソームに内包されるmicroRNAの解析を行う。解析には網羅的な解析を行う予定である。研究当初から骨組織の再生を目的としているため、間葉系細胞の分泌するエクソソームの詳細な検討を行う予定である。

Causes of Carryover

エクソソームの詳細な解析のために使用する予定であったが、年度内にエクソソームの解析が行えなかった。新型コロナウイルス感染症が拡大していることも影響であると考えている。今年度は、エクソソームの網羅的な解析や、in vivoでの動物の購入に使用する予定。