抗原性を消失させたユニバーサルヒト骨格筋芽細胞のセルバンキングの構築に関する研究

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K08755
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 丸屋 安広 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (20817085)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池田 裕明 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (40374673) ; 東 美樹 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (40814504)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 筋芽細胞 / 細胞シート / 再生医療 / 他家細胞移植

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまでに消化器外科領域への骨格筋芽細胞シートを用いた研究を基礎研究から臨床応用に至るまで進めてきた。ブタ十二指腸ESDモデルを確立（DigestiveEndosco,2020）、更に上記モデルを用いて自家筋芽細胞シートが十二指腸ESD術後穿孔を予防することを報告した（Cell Transplant, 2020）。また細胞シートを腹腔内に腹腔鏡で移植するためのデバイスの開発を行ってきた（Surg Endsco, 2021）。これらの知見を基盤として、表在性非乳頭部十二指腸腫瘍を対象に「ESD及び腹腔鏡下自家骨格筋芽細胞シート移植」による再生医療の探索的な医師主導治験を2021年4月～2023年3月まで3例実施した(Stem Cell Res. Ther, 2024)。しかしながら自家細胞を用いる再生医療を消化器外科領域に応用する場合、細胞ソース採取から培養まで準備期間（2か月ほど）を考慮すると対象疾患を悪性度が低い腫瘍に限定され汎用性が低いという問題点がある。間葉系幹細胞を用いた細胞治療においては、その免疫原性の低さから自家細胞移植のみならず他家細胞移植は臨床応用が進んでいる。そのため、本研究期間においては筋芽細胞シートを用いた他家移植の可能性について検討を行う。
現在までに、市販のヒト骨格筋由来筋芽細胞株を用いて、免疫原性に関与する表面抗原の発現を調べた。また、MHCクラスI分子の構成要素であるβ2-ミクログロブリンのノックダウンやヒト末梢血由来CD8+細胞との共培養による増殖刺激試験を行い、CD8+細胞の分裂回数や分泌されたIFN-γの濃度を測定し、免疫原性や免疫寛容に関する解析を試みた。これらの実験によりヒト骨格筋由来筋芽細胞はヒト線維芽細胞に比べ細胞性免疫への刺激が低い可能性が示唆される結果を得ている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初はゲノム編集技術をCRISPR/CAS9システム等の技術を用いて骨格筋芽のMHC発現を抑制することで免疫原生の低いユニバーサル筋芽細胞の開発を計画していたが、初年度の研究結果より筋芽細胞をそもそそも免疫原性が低い可能性が示唆された。また、PMDAのRS戦略相談やMEDISO相談などを活用しセルバンクに必要な手続等を調査、現時点では他家筋芽細胞の免疫原生に対する非臨床POCデータ取得が必要と判断。昨年度はラット系統樹や文献を参考に使用する細胞ソースや移植する動物種の検討を中心に調査を実施。移植免疫研究においてよく用いられているインブレットラットのうち、文献での報告またはハプロタイプから、Wistarとの免疫応答が穏やかだと考えられるBrown Norwayと比較的強いと考えられるACIの2系統をレシピエントとする方針とした。これらの調査に時間を要し実際の移植実験には至らなかったことが、やや遅れているとした理由である。

Strategy for Future Research Activity

ラットにおける自己と同種（他家）筋芽細胞シートの移植免疫応答性の比較検証を行う。市販のラット筋芽細胞株 L8（Wistar 由来）を用いて細胞シートを調製し、Wistar および Brown Norway、ACIの背部皮下にWister由来筋芽細胞シートを移植。病理所見、血液検査所見等を解析し、筋芽細胞シートの移植免疫応答を解析する。

Causes of Carryover

細胞シートの免疫応答のin vitro解析までは実施できているものの、骨格筋芽細胞のセルバンクのためには、PMDA相談等の専門家からのアドバイスが必要であったことと、他家細胞の免疫原生を確認するために細胞ソース、動物種の選定のために時間を要し、動物実験の実施までは至らなかったため。今年度は動物実験に必要な動物や細胞、試薬購入に充てる予定である。