骨形成不全症におけるヒト臍帯由来間葉系幹細胞の治療効果

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K16890
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 齋藤 広幸 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (00723909)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 骨形成不全症 / 間葉系幹細胞 / 胎児治療

Outline of Annual Research Achievements

骨形成不全症(Osteogenesis imperfecta:OI)は、主にⅠ型コラーゲン遺伝子の異常による骨脆弱性を呈する先天性の骨系統疾患である。発症頻度は15,000～20000出生に１例とされ、先天性骨系統疾患の中では最多である。既存治療としてビスフォスフォネート製剤があるがその治療効果は不十分であり、根本的な治療の開発が望まれている。海外では、胎児組織由来の間葉系幹細胞(MSC)の胎児移植の臨床試験が行われている。MSCはⅠ型コラーゲンを産生する骨芽細胞に分化することから、OIの新規根本治療として期待されている。我が国においても臨床試験への参加が期待されているが、堕胎した胎児から採取されるため倫理的な問題がある。
一方で臍帯由来のMSCは倫理的な問題をクリアでき、胎児組織由来MSCと同様に胎児由来であることから治療効果は同程度と期待できる。そのために、臨床応用の実現可能性が高いと考えられる。申請時は疾患モデルマウスであるoimマウスの導入を行い繁殖およびgenotuypingの手技の確立を行った。また、未治療群における各genotypeにおける、phenotypeの確認のために、生後３か月までの体重測定やμCT撮影による測定を行った。本年度は、oimマウスに対して間葉系幹細胞の移植術の手技の確立および、治療効果の判定のための測定を開始し、oimマウスに対して間葉系幹細胞の移植およびその対照群としてのSham手術群を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

oimマウスのhetero群に対してmatingを行い、在胎13.5から15.5の胎仔に対して、ＭＳＣのと対象の生理食塩水の投与を行い、生後１か月で離乳・genotypingを行った。生後３カ月まで飼育し、評価の為の計測を行う。MSC投与群は母体51腹、胎仔439匹に対して投与を行い、出生数は99匹、生後３カ月まで生存したマウスは52匹であった。一方、Sham群では母体30腹、胎仔215匹に生理食塩水のを行い出生数130匹、生後３カ月まで生存したマウスは95匹であった。目標数であるgenotype（homo,hetero,wild）の♂、♀各５匹ずつの確保まで残りMSC投与群、homo♂２匹、♀４匹、Sham群homo♂３匹であり、残りは目標数を確保できた。

Strategy for Future Research Activity

次年度も、引き続き移植実験を行い、目標数の確保を目指す。目標数の確保ができたところで、治療効果判定のための計測（μCT、３点曲げ試験など）および評価を行う。

Causes of Carryover

本年度で、間葉系幹細胞の移植実験の手技はほぼ確立することができた。今後、現在飼育中のマウスの規模を拡大し、また移植に用いる間葉系幹細胞の培養などの規模も拡大してゆきたいと考えており、サンプル数確保に必要な移植実験数を増加させていくために、次年度への繰り越しが必要と考えた。