高純度ヒト口腔間葉系幹細胞・造血系幹細胞のシンプルな分離法と均一細胞治療法の開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09959
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 中川 種昭 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (00227745)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森川 暁 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (00424169)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 抜去歯 / 口腔組織幹細胞 / 造血系幹細胞 / 間葉系幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、「ヒト歯髄由来純化間葉系幹細胞の各疾患に対する効果のProof of Concept（POC）の獲得」に加え、「ヒト歯髄組織に存在する純化造血系幹細胞の解析」を進める橋渡しプロジェクトである。医療廃棄物であり、毎日歯科医療機関で破棄されている抜去歯から、純化間葉系幹細胞と純化造血系幹細胞を分離し、組織再生メカニズムを免疫組織学的手法と画像解析によって明らかにし、骨・軟骨・筋疾患に対しては間葉系幹細胞、血液悪性疾患に対しては造血幹細胞による、安全で確実な歯髄幹細胞療法を確立することを目的としている。
本研究課題で開発するヒト歯髄由来MSCs/HSCs分離・培養システムは、これまでの研究をベースに、そのまま臨床応用可能な安全性と有効性を評価するために、「シンプルな幹細胞分離システム構築」・「ゼノフリー培養法による幹細胞機能維持の確認」・「疾患モデル動物への応用と、画像による定量化システムの構築」を目指す。
2021年度は、2020年度に本学倫理委員会に受理されたプロトコールを、実臨床で運用するフローを確立した。この流れは、本研究課題の目的である「医療廃棄物である抜去歯から、単一ポジティブマーカーを指標にヒトMSCsとヒトHSCsを分離し、その安全性と有効性を評価し、持続可能かつ安定した細胞治療製品の開発」を実現するために、極めて重要なステップであった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2021年度は、実際のヒト歯髄組織検体の採取プロトコールを確立した。共同研究を行っている研究機関への検体輸送を行い、口腔組織由来幹細胞の分離プロトコールの確立に向けた実験を行った。検体から採取できる細胞数が少ないため、幹細胞の分離同定解析と同時に少ない細胞数からの培養系の確立へ向けた研究も行っている。新型コロナウィルス感染症拡大によって、共同研究機関との対面での研究活動が制限された。そのため、webでは代替不可能な「細胞調整法の最適化実験」を行うことができなかったことも本研究の進捗に影響している理由である。

Strategy for Future Research Activity

2021年度から開始しているプロトコールを更に洗練させて、より効率的に幹細胞が分離できるプロトコールの確立に取り組む。次年度は（感染拡大状況と社会情勢が許せば）対面共同研究を進めていきたい。ヒト検体から本研究課題の標的幹細胞が同定できれば、難治性疾患の治療材料として使用できるかどうかを動物疾患モデルで解析する予定である。そのために、幹細胞を同定分離できたとしても「治療に必要な細胞数を確保・増殖させることができるか」を培養実験系で実施・評価していく予定である。

Causes of Carryover

臨床検体採取を開始した年であるため、安定した検体数を確保することが困難であった。2022年度は2021年度に確立した検体採取フロー、輸送フロー、解析フローがよりスムーズに進むものと考えている。また、新型コロナウィルス感染症拡大により、予定していた国際学会および国内学会への参加がweb参加のみとなり、そのため未使用額が生じた。これらの研究資金は、次年度以降の効率的な実験計画に基づく研究活動に有効に活用していく予定である。