安全で効率の高い間葉系幹細胞由来エクソソームによる変形性関節症治療法の開発

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H03781
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 中村 憲正 大阪大学, 国際医工情報センター, 招へい教授 (50273719)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 弓削 類 広島大学, 医系科学研究科(保), 教授 (20263676) ; 紀ノ岡 正博 大阪大学, 工学研究科, 教授 (40234314) ; 下村 和範 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (40755998) ; 落谷 孝広 東京医科大学, 医学部, 教授 (60192530)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: エクソソーム / 間葉系幹細胞 / 変形性関節症

Outline of Annual Research Achievements

間葉系幹細胞（mesenchymal stem cell：MSC）は、損傷組織の修復促進効果が知られており、再生医療・細胞治療における優れたソースとして注目を集めているが、MSCが産生するエクソソームを主体とした細胞外小胞（extracellular vesicles：EVs）も、MSC自身と同様の治療効果を示すことが示唆され、MSC由来EVsを用いた新規治療法の可能性も見えてきた。申請者は、変形性関節症に対するMSC由来EVs治療の臨床応用に向けた効率的な治療用EVs調製のための培養条件の確立に向け、以下の成果を確認できた。
EVsの細胞源は手術時に破棄される脂肪由来MSCとして、同一ドナー由来MSCsを複数の化学的調製培地にて平面培養し、臨床応用を見据えた方法でEVsを回収した。各培養条件で得られたEVsサンプルは、エクソソーム含有量や粒子数、タンパク質の組成が大きく異なっていることがわかった。その中で高純度で回収できた方法で得られたEVsを用いて動物実験を行ったところ、変形性膝関節症モデルマウスにEVsを関節腔内投与することで軟骨変性抑制効果が確認できた。また、ビトロ実験においては、各培養条件から回収したEVsを用いて軟骨細胞の増殖、遊走能の亢進やアポトーシス抑制能、細胞外基質合成能を評価したところ、条件によっては、EVs中に存在する夾雑物の影響が大きく関与することがわかり、純度の高いEVsでは治療効果を認めた。本研究により、臨床応用可能な効率的なEVs回収において基礎となる至適な培養条件を確定させることができた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。