2021 Fiscal Year Final Research Report

Development of a safe and efficient methods for the collection of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesichles for the treatment of osteoarthritis

Research Project

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Project/Area Number	19H03781
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	Nakamura Norimasa 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	再生医療 / 間葉系幹細胞 / エクソソーム / 変形性関節症
Outline of Final Research Achievements	It was reported that adipose-derived mesenchymal stem cells (MSCs) secreted extracellular vesicles (EVs), which are mainly composed of exosomes and have some therapeutic effect. In this study, it was revealed that the amount of exosome, number of particles and protein composition in EV fractions was varied greatly depending on the culture conditions. The therapeutic effect of the collected EV samples was found to be greatly affected by other foreign substances depending on the conditions and EVs with high purity showed high therapeutic efficacy in vitro experiments. Also, high purity EVs showed that the effect of suppression for the cartilage degeneration in mice with knee osteoarthritis. This research established a safe and efficient extraction methods for EVs with highly therapeutic effect that can be applied clinical use.
Free Research Field	再生医療
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	間葉系幹細胞（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。一方で、MSCが産生するエクソソームを主体とした細胞外小胞（EV）も、MSCと同様の治療効果を示すことが示唆されているが、臨床グレードでの回収法についての詳細な議論はなされていない。本研究では、MSC由来EVを臨床応用するにあたって、安全で効率的な手法でEVを回収する条件を確立させ、本手法を用いて得られたEVが高い治療効果を有していることを明らかにした。本研究は、今後のEV臨床応用に向けた基礎となる研究であり、得られた成果の社会的意義は非常に高いと考える。