Development of innovative treatments using next-generation exosomes for cerebral infarction

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09239
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 鵜飼 亮 札幌医科大学, 医学部, 助教 (30896113)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 祐典 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) ; 本望 修 札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 骨髄間葉系幹細胞 / エクソソーム / 脳梗塞 / 神経栄養因子

Outline of Annual Research Achievements

①実験的脳梗塞モデルに対する骨髄間葉系幹細胞（Ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ　ｓｔｅｍ　ｃｅｌｌ：ＭＳＣ）の経静脈的投与による治療効果②神経栄養因子を含む種々のタンパク質が内包されているＭＳＣ由来エクソソーム（ＭＳＣｅｘｏ）の経静脈投与による神経損傷に対する治療効果が報告されている。本研究では、神経損傷に対するさらなる治療効果を得るために，神経栄養因子高発現を起こす遺伝子改変ＭＳＣ由来エクソソーム（遺伝子改変ＭＳＣｅｘｏ）などを用いて、実験的脳梗塞モデルに対する治療効果を検証する。さらには、ＭＳＣ併用下でのＭＳＣｅｘｏ、遺伝子改変ＭＳＣｅｘｏ療法の治療効果を検証する。解析方法は生化学的解析（ＥＬＩＳＡなど）、行動学的解析（トレッドミルなど）、ＭＲＩ解析（DTIによる神経線維数の変化など）を用いて、以下の方法を予定している。
方法１：種々のＭＳＣｅｘｏによる治療効果の比較解析、方法２：ＭＳＣ治療との併用下におけるＭＳＣｅｘｏの効果の比較解析、方法３：種々のＭＳＣｅｘｏの網羅的ｍｉＲＮＡ解析、プロテオーム解析
本年の研究成果に関して、①実験的動物モデルの作成、②治療に十分な量のエクソソームを確実に回収するためのプロトコールの確立（十分量を確保するための細胞数の検証、超遠心時間の再調整）、③回収したエクソソームの確認（エクソソーム溶液内に含有されるタンパク質量の測定、MSC由来エクソソームのマーカーの確認、電子顕微鏡での肉眼的確認）を実施した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

機材の予期せぬ故障があったが、おおむね予定通り進展している

Strategy for Future Research Activity

今後の計画としては、実験的脳梗塞モデルへのＭＳＣｅｘｏならびにＭＳＣ投与を行い、ｉｎ　ｖｉｔｒｏ、ｉｎ　ｖｉｖｏでの検討をすすめていく予定である。また、同時にＭＳＣｅｘｏの網羅的プロテオーム解析ならびにmiRNA解析を実施する予定である。

Causes of Carryover

当該年度では、海外で行われる学会への費用を計上していたが、渡航制限により出席が出来なかったことが挙げられる。次年度は海外学会への出席ならびにさらなるデータの蓄積を計画している。