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2022 Fiscal Year Research-status Report

老化細胞除去薬による変形性膝関節症由来滑膜幹細胞の高品質化と治療効果の検討

Research Project

Project/Area Number 22K16708
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

遠藤 健太郎  東京医科歯科大学, 統合研究機構, プロジェクト助教 (30844378)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Keywords間葉系幹細胞 / 細胞老化 / 滑膜 / ABT-263 / 変形性膝関節症 / 老化細胞除去薬
Outline of Annual Research Achievements

変形性膝関節症(OA)に対する治療法の開発は現在社会的に喫緊の課題となっている。申請者らは滑膜間葉系幹細胞(滑膜MSCs)の注射がOA治療効果を有することを実証してきた。一方で、OA患者の滑膜MSCsには老化細胞が多数混入しており、それによりOA治療効果が阻害されるという新たな問題が明らかとなった。したがって本研究では、ABT-263により質の悪い老化細胞のみを除去することで、OA患者由来滑膜MSCsの高品質化を試み、より有効性の高いOA治療の開発を目指す。
2022年度はABT-263によるOA患者由来滑膜MSCsの高品質化を試みた。OA患者5名由来の滑膜MSCsをABT-263で24時間処理し、細胞機能を多角的に評価した。ABT-263処理により、老化関連βガラクトシダーゼ(SA-β-gal)陽性細胞の割合とBCL-2の発現が有意に減少し、カスパーゼ3誘導性のアポトーシスが認められた。MSCsのネガティブマーカーであるCD34発現はABT-263処理により有意に低下した。ABT-263処理細胞は、より多くの大きなコロニーを形成し、多分化能(特に軟骨分化と脂肪分化)が向上した。軟骨分化においては、グリコサミノグリカンとII型コラーゲンを大量に生成し、老化マーカーの発現が低かった。
上記の結果から、OA患者由来の滑膜MSCをABT-263で処理することで、老化細胞を選択的に除去し、細胞の機能を向上させることに成功した。これは、ABT-263が細胞ベースのOA治療法の開発に有用であることを示している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予定通りABT-263による滑膜MSCsの高品質化に成功したため。

Strategy for Future Research Activity

2023年度は予定通り、ABT-263によるOA患者由来滑膜MSCsの高品質化によって、細胞の生着やOA治療効果が増強されるかどうかを、ラットOAモデルにて検討する。

Causes of Carryover

想定より実験が順調に進み、条件検討等に必要な試薬・器具類が少なく済んだため。次年度使用額分はin vivoでのより詳細な評価(RNA-seq等)に使用予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Clearance of senescent cells with ABT-263 improves biological functions of synovial mesenchymal stem cells from osteoarthritis patients2022

    • Author(s)
      Miura Yugo、Endo Kentaro、Komori Keiichiro、Sekiya Ichiro
    • Journal Title

      Stem Cell Research & Therapy

      Volume: 13 Pages: 222

    • DOI

      10.1186/s13287-022-02901-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparison of the yields and properties of dedifferentiated fat cells and mesenchymal stem cells derived from infrapatellar fat pads2022

    • Author(s)
      Fujii Shunichi、Endo Kentaro、Matsuta Seiya、Komori Keiichiro、Sekiya Ichiro
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 21 Pages: 611~619

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.11.006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Human synovial mesenchymal stem cells show time-dependent morphological changes and increased adhesion to degenerated porcine cartilage2022

    • Author(s)
      Tanimoto Takahiro、Endo Kentaro、Sakamaki Yuriko、Ozeki Nobutake、Katano Hisako、Mizuno Mitsuru、Koga Hideyuki、Sekiya Ichiro
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 16619

    • DOI

      10.1038/s41598-022-20386-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparison of adhesion of thawed and cultured synovial mesenchymal stem cells to the porcine meniscus and the relevance of cell surface microspikes2022

    • Author(s)
      Fujii Shunichi、Endo Kentaro、Ozeki Nobutake、Sakamaki Yuriko、Kohno Yuji、Mizuno Mitsuru、Katano Hisako、Tsuji Kunikazu、Koga Hideyuki、Sekiya Ichiro
    • Journal Title

      BMC Molecular and Cell Biology

      Volume: 23 Pages: 53

    • DOI

      10.1186/s12860-022-00456-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ラット変形性膝関節症モデルにおける関節液中間葉系幹細胞の数・質的変化の解析2023

    • Author(s)
      古岡 秀人, 遠藤 健太郎, 関矢 一郎
    • Organizer
      第35回日本軟骨代謝学会
  • [Presentation] ラット変形性膝関節症モデルへ投与後のヒト滑膜・脂肪由来間葉系幹細胞の液性因子発現の比較2023

    • Author(s)
      松多 誠也, 遠藤 健太郎, 大関 信武, 水野 満, 片野 尚子, 関矢 一郎
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] 老化細胞除去による、質の高い滑膜間葉系幹細胞の作製2022

    • Author(s)
      三浦 雄悟, 遠藤 健太郎, 大関 信武, 片野 尚子, 古賀 英之, 大川 淳, 関矢一郎
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [Presentation] 酸化ストレスと炎症ストレスが軟骨細胞の老化に与える影響の比較2022

    • Author(s)
      八木 美咲, 遠藤 健太郎, 小森 啓一郎, 大関 信武, 水野 満, 片野 尚子, 古賀 英之, 大川 淳, 関矢 一郎
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [Presentation] 膝蓋下脂肪体由来の脱分化脂肪細胞と間葉系幹細胞の特性の比較2022

    • Author(s)
      藤井 俊一, 遠藤 健太郎, 小森 啓一郎, 大関 信武, 水野 満, 片野 尚子, 古賀 英之, 大川 淳, 関矢 一郎
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [Presentation] 滑膜間葉系幹細胞の損傷軟骨への接着におけるmicrospikesの役割の検討2022

    • Author(s)
      谷本 貴大, 遠藤 健太郎, 大関 信武, 水野 満, 片野 尚, 古賀 英之, 大川 淳, 関矢 一郎
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [Presentation] ラット変形性膝関節症モデルへ投与後のヒト滑膜・脂肪由来間葉系幹細胞の液性因子関連遺伝子発現の比較2022

    • Author(s)
      松多 誠也, 遠藤 健太郎, 大関 信武, 水野 満, 片野 尚子, 古賀 英之, 大川 淳, 関矢 一郎
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
  • [Presentation] ラット変形性膝関節症モデルにおける関節液中間葉系幹細胞の数・質的変化の解析2022

    • Author(s)
      古岡 秀人, 遠藤 健太郎, 大関 信武, 片野 尚子, 古賀 英之, 大川 淳, 関矢 一郎
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会

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Published: 2023-12-25  

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