2020 Fiscal Year Research-status Report

歯髄幹細胞由来サイトカインを用いたシェーグレン症候群に対する自己免疫反応の制御

Research Project

Project/Area Number	20K23113
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	川島万由九州大学, 大学病院, 医員 (90876541)
Project Period (FY)	2020-09-11 – 2022-03-31
Keywords	歯髄幹細胞 / 培養上清 / シェーグレン症候群 / 間葉系幹細胞 / 免疫抑制
Outline of Annual Research Achievements	シェーグレン症候群（SS）は、主に唾液腺と涙腺の炎症を特徴とする慢性自己免疫疾患である。活性化されたT細胞は、炎症性サイトカインを産生することによって疾患の病因に寄与する。この研究は、SSの唾液分泌低下に対する歯髄幹細胞（DPSC）または骨髄間葉系幹細胞（BMMSC）に由来する分泌因子の影響を評価し、関与するメカニズムを調査することを目的とした。 DPSC（DPSC-CM）およびBMMSC（BMMSC-CM）から馴化培地を収集した。サイトカインアレイにて、培地に存在するサイトカインのタイプを評価した。 DPSC-CMまたはBMMSC-CMで培養された活性化T細胞の数を評価するためにフローサイトメトリーを行なった。また、それらをSSマウスモデルに静脈内投与し、顎下腺（SMG）の組織学的分析を行った。SMGのTヘルパーサブセットに関連するサイトカインの遺伝子およびタンパク質の発現レベルを評価した。 DPSC-CMには、抗炎症効果、免疫調節効果など、組織再生メカニズムを備えたより多くの分泌因子が含まれていた。DPSC-CMは、他の群よりも活性化T細胞の抑制に効果的であり、唾液流量も増加した。さらに、DPSC-CMを投与されたマウスのSMGの炎症部位の数は、他の群のそれよりも少なかった。インターロイキン（Il）-10およびトランスフォーミング成長因子-β1の発現レベルはDPSC-CM群でアップレギュレートされたが、Il-4およびIl-17aの発現レベルはダウンレギュレートされた。 DPSC-CM投与群は、他の群と比較して、制御性T（Treg）細胞の割合が大幅に増加し、17型Th（Th17）細胞の割合が大幅に減少した。これらの結果は、DPSC-CMがマウス脾臓のTreg細胞分化を促進し、Th17細胞分化を阻害することによってSSを改善したことを示している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason DPSC-CMには、細胞増殖、抗炎症作用、免疫調節作用など、組織再生メカニズムを備えたより分泌された因子が含まれていたことがわかり、 DPSC-CMは、フローサイトメトリー分析において、他のグループよりも活性化T細胞の抑制に効果的だったことも明らかにした。刺激された唾液流量は、他の群と比較して、DPSC-CMのSSマウスで増加していた。さらに、DPSC-CMを投与されたマウスのSMGの炎症部位の数は、他の群のそれよりも少なかった。インターロイキン（Il）-10およびトランスフォーミング成長因子-β1の発現レベルはDPSC-CM群でアップレギュレートされましたが、Il-4およびIl-17aの発現レベルはダウンレギュレートされていた。 DPSC-CM群は、他の群と比較して、制御性T（Treg）細胞の割合が大幅に増加し、17型Th（Th17）細胞の割合が大幅に減少した。これらのことが、これまでの実験経過によって明らかになった。
Strategy for Future Research Activity	DPSC-CMは、SMGの分泌機能に保護効果を発揮する。さらに、DPSC-CMは、炎症性サイトカインの発現を減少させ、TGF-β/ Smad経路を介して脾臓にTregを誘導し、局所的な炎症性微小環境を調節し、SMGのアポトーシスを減少させることにより、SSによる唾液分泌低下を軽減する。DPSC-CMによるT細胞の分化の調節は、その免疫調節効果の原因である可能性がある。したがって、この研究は、DPSC-CMの新しい効果を明らかにした。今後は、SSの治療戦略となる可能性を検討する。
Causes of Carryover	本来であれば、もっと多くのマウスを使用予定としていたが、使用予定の匹数よりも少ない数で、目標とした結果が判明したため使用金額が少なくなった。また、次年度は、上清のエクソソームに着目した実験も検討中のために、主に培養に関する材料に使用予定としている。