2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of a new treatment method for repairing intestinal epithelial function of inflammatory bowel disease by human pulp MSC-conditioned medium
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22K08018
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
大脇 敏之 東京医科大学, 医学部, 客員准教授 (70453834)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
善本 隆之 東京医科大学, 医学部, 教授 (80202406)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 歯髄幹細胞 / 培養上清 / 炎症性腸疾患 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は、炎症性腸疾患のモデルマウスであるデキストラン硫酸ナトリウム（DSS）誘導性腸炎マウスにおける不死化歯髄幹細胞培養上清（SHED-CM）の治療効果について検討を行った。
① DSS腸炎マウスでの治療効果：C57BL/6マウスに3%DSSを1週間自由飲水させ、２日おきに計5回SHED-CMまたはコントロール培地を腹腔内投与すると、コントロール培地に比べ、SHED-CM投与により体重減少の回復が有意に早かった。10日後、腸組織の全長を比べると、SHED-CM投与により腸の長さが短くなり、粘膜固有層リンパ球のCellularityや細胞内サイトカインの発現解析により、特に抑制性の骨髄由来抑制細胞（MDSC）の割合が増加傾向にあった。次に、腸組織の細胞溶解液を調製し、腸組織の上皮バリアー機能を担う接着分子デスモグレイン2（DSG2）の発現をウエスタンブロットで調べると、SHED-CM投与により増加傾向にあった。
② SHED-CMのサイトカイン網羅解析：SHED-CM中のサイトカイン量をRayBio 社のHuman Cytokine Antibody Arrayを用いて網羅的に定性発現解析を行うと、RANTES、Angiogenin、MMP-10、Osteoprotegerin、TIMP-2、HGF、MMP-1、TIMP-1という順で多かった。そこで、腸炎誘導への関与が報告されているマトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）およびその阻害剤（TIMP）の腸での発現増強をRT-qPCR解析により調べると、SHED-CMとコントロール培地投与で有意な差は見られなかったが、発現の差は見られなくても、SHED-CM中のTIMP-1/2による腸粘膜でのMMP活性の抑制効果があるのではと、現在検討を続けている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
不死化歯髄幹細胞培養上清（SHED-CM）のデキストラン硫酸ナトリウム（DSS）誘導性腸炎マウスへの治療効果が明らかになってきたので、ほぼ計画の予定通り進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度：DSS腸炎抑制の作用機序の解明
① ヒト腸管上皮モデルを用いた腸管修復効果：腸管バリアのin vitroモデルとしてヒト結腸癌由来細胞CaCo2をSHED-CM有無でTNF-aで刺激し、DSG2の発現、経上皮電気抵抗の測定、透過した蛍光標識デキストランの蛍光強度を測定する。上清中の分子の関与を複数の中和抗体を用いて検討する。② 免疫抑制の関与：粘膜固有層リンパ球で細胞分布や免疫抑制に関わる制御性T細胞、IL-10産生制御性T細胞Tr1、骨髄由来抑制細胞、M1/M2マクロファージの比率についてもFACS解析を行うと骨髄由来抑制細胞（MDSC）が増加傾向にあった。そこで、この点を確認するとともに、IL-10遺伝子欠損マウスを用いてDSS腸炎を誘導し、野生型マウスと比較しSHED-CMを投与してもその腸炎抑制効果が認められるか検討する。
2024年度：SHEDのプレコンディショニングによる治療効果の増強
① SHEDのプレコンディショニング：間葉系幹細胞は、種々の刺激で処理すると、その培養上清中に産生されるサイトカイン発現が増減する（プレコンディショニング）。そこで、SHEDをIFN-gなどの炎症関連サイトカインや、LPSなどのToll様受容体リガンドで24時間刺激した後、PBSで洗浄後さらに培養した上清を、TNF-aで刺激したCaCo2に加えバリアー機能解析とサイトカインやエクシシームなどの分子の関与を検討する。② DSS腸炎モデルマウスへの効果：①の培養上清のDSS腸炎への治療効果と関与する分子についても検討する。
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| Causes of Carryover |
使用金額の端数を合わせることができなかったため、次年度使用が生じた。残金は、次年度の消耗品代に加えて使用する計画である。
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[Journal Article] Potent antitumor effects of the conditioned medium of bone marrow-derived mesenchymal stem cells via IGFBP-4.2023
Author(s)
Furusaka Y, Inoue S, Mizoguchi I, Hasegawa H, Katahira Y, Watanabe A, Sakamoto E, Sekine A, Miyakawa S, Umezu T, Owaki T, Yoneto T, Yoshimoto T.
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Journal Title
Cancer Sci.
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Chemical- and Drug-Induced Allergic, Inflammatory, and Autoimmune Diseases via Haptenation.2023
Author(s)
Sakamoto E, Katahira Y, Watanabe A, Furusaka Y, Sekine A, Yamagishi M, Sonoda J, Miyakawa S, Inoue S, Hasegawa H, Yo K, Yamaji F, Toyoda T, Mizoguchi I, Yoshimoto T.
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Journal Title
Biology (Basel)
Volume: 12(1)
Pages: 123
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Protective effects of conditioned media of immortalized stem cells from human exfoliated deciduous teeth on pressure ulcer formation.2023
Author(s)
Katahira Y, Murakami M, Inoue S, Miyakawa S, Sakamoto E, Furusaka Y, Watanabe A, Sekine A, Kuroda M, Hasegawa H, Mizoguchi I, Yoshimoto T.
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Journal Title
Front Immunol.
Volume: 13
Pages: 1010700
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Protective effect of conditioned medium of immortalized stem cells from human exfoliated deciduous tooth on the peripheral neuropathy of experimental autoimmune neuritis.2022
Author(s)
Hasegawa H, Sakamoto E, Katahira Y, Miyakawa S, Murakami F, Inoue S, Watanabe A, Furusaka Y, SekineA, Owaki T, Mizoguchi I, Yoshimoto T.
Organizer
JSICR/MMCB 2022 Joint Symposium
Int'l Joint Research
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