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

2021 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 – 2023-03-31
• 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っている。現時点で凍結保存されたヒト骨組織由来間葉系細胞に対し骨分化誘導を行ったものと、行ってないものの培養上清よりエクソソームの分離をおこない、small RNA-seqを用いて解析を行なっている段階である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly 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すこととした。現時点では、新たな採取方法をもちいて、エクソソームの採取はできており、さらにこのエクソソームに含まれるmicroRNAの解析にとりかかっている。

Strategy for Future Research Activity

エクソソームの採取方法を変更し、それによってエクソソームの採取および解析が行えることは確認できた。
今後の予定としては、検体数を３検体とし、骨分化誘導をかけない場合、かけた場合に分泌させるエクソソームに含まれるmicroRNAの解析を行い予定としている。

Causes of Carryover

エクソソームに含まれるmicroRNAの解析を開始しており、3検体分の解析が年度内に終わらなかったため。
今後は引き続き、解析を行なっていく。