2021 Fiscal Year Final Research Report

Regenerating medicine using multilayered tissues with adipose derived stem cell for COPD

Research Project

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Project/Area Number	19K22659
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	Shintani Yasushi 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90572983)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	南正人大阪大学, 医学部附属病院, 特任教授(常勤) (10240847) 大瀬尚子大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10570559) 舟木壮一郎大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (50464251) 狩野孝大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70528455)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2022-03-31
Keywords	肺再生医療 / 脂肪組織由来間葉系幹細胞 / 慢性閉塞性肺疾患 / 細胞治療
Outline of Final Research Achievements	Stem cell based therapy offers a promising therapeutic approach that has shown potential in chronic obstructive pulmonary disease (COPD). As adipose-derived stem cells (ADSCs) rapidly proliferate and secrete high amounts of regeneration promoting factors, they have been investigated for their utility in respiratory diseases. We have developed a novel cell coating technique using ADSCs based on the concept of layer-by-layer (LbL) to create 3D tissue (3D-ADSCs) scaffolded only by nanofilms that were composed of two fundamental ECM proteins, such as fibronectin and gelatin. 3D-ADSCs expressed significantly higher levels of HGF and SDF-1 that participate in lung regeneration and transplantation of 3D-ADSCs onto the surface of the lung of elastase-treated emphysema mice models enhanced alveolar regeneration as compared to 2D ADSCs. These findings suggest that cellular therapy using 3D-ADSCs is a therapeutic potential for treating patients with end-stage COPD.
Free Research Field	呼吸器外科
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	呼吸器領域では慢性閉塞性肺疾患（COPD）など非可逆性の慢性進行性の肺疾患が急増しており、臓器移植に代わる根治的治療法の開発が望まれている。脂肪組織由来間葉系幹細胞（ADSC）は組織再生因子分泌能を有しており、COPDに対する新たな治療法として注目されている。本研究は、「ADSC積層シートを外科的に投与する手法を開発し、COPDに対する再生医療にむけ新たな細胞移植法を確立する」ことを目的として実施した。組織修復因子を多く分泌するADSCを用いて、積層シート状にして病変部に貼付することで、大量の細胞を局所に投与できる利点があり、呼吸不全に対する新たな外科治療法の開発につなげることができる。