2013 Fiscal Year Annual Research Report
侵襲時再生治療に関する研究：細胞移植法の確立と免疫応答制御メカニズムの解明
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25253096
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小倉 裕司 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70301265)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉矢 和久 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40379201)
嶋津 岳士 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50196474)
松本 直也 大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (50359808)
入澤 太郎 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (50379202)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 侵襲 / 再生 / 血管内皮 / 細胞移植 / 免疫 / 治療 / 骨髄間質細胞 / 多臓器障害 |
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| Research Abstract |
我々は、修復・再生を担う幹細胞の動向が侵襲時の再生応答を主に制御することを証明してきた。本研究では、侵襲時再生応答、免疫応答の両面からみた新たな治療戦略として、血管内皮及び腸管上皮の修復・再生効果をもつ幹細胞移植法を確立するために、以下の3点に目標を絞り実施する。①外傷、敗血症、two-hit modelの異なる多臓器障害モデルにおいて再生応答(血管内皮、腸管上皮)と免疫応答（自然免疫、獲得免疫）の関連を経時的に評価する。②各侵襲モデルにおいて、骨髄間葉系幹細胞、骨髄由来単核球細胞、腸管上皮幹細胞の細胞移植を行い、各細胞移植法の有効性（生存率など）と免疫応答制御メカニズムを比較検討する。③各細胞移植による血管内皮、腸管上皮における再生応答、免疫応答遺伝子の発現をマイクロアレー法を用いて明らかにする。
自然免疫応答は全身炎症反応を惹起する細胞内インフラマソーム、獲得免疫応答は抗炎症作用を発揮する制御性T細胞（Treg）の活性バランスとして主に評価する。以上から、侵襲時再生応答、免疫応答の両面からみた侵襲の種類に応じた適切な血管内細胞移植の確立を目指す。
現在までに、多臓器不全モデルに対して骨髄間質細胞を経静脈的に投与することにより、各臓器障害の軽減や生存率の有意な改善が認められた。また、骨髄間質細胞と血管内皮の共培養系を確立し、骨髄間質細胞の分泌性因子が血管内皮細胞傷害を直接的に抑制する経路があることを明らかにした。さらに、クラッシュ症候群モデルに対する骨髄由来単核球細胞移植が、抗炎症効果を発揮し、生存率を改善することを明らかにした。現在、そのメカニズムの解明を再生応答、免疫応答の両面から検討している。
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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
本研究では、侵襲時再生応答、免疫応答の両面からみた新たな治療戦略として、血管内皮及び腸管上皮の修復・再生効果をもつ幹細胞移植法を確立するために、以下の3点に目標を絞る。１）外傷、敗血症、two-hit modelの異なる多臓器障害モデルにおいて再生応答(血管内皮、腸管上皮)と免疫応答（自然免疫、獲得免疫）の関連を経時的に評価する。２）各侵襲モデルにおいて、骨髄間葉系幹細胞、骨髄由来単核球細胞、腸管上皮幹細胞の細胞移植を行い、各細胞移植法の有効性（生存率、臓器障害の程度など）と免疫応答制御メカニズムを比較検討する。３）各細胞移植による血管内皮、腸管上皮における再生応答、免疫応答遺伝子の発現をマイクロアレー法、共培養系を用いて明らかにする。自然免疫応答は全身炎症反応を惹起する細胞内インフラマソーム、獲得免疫応答は抗炎症作用を発揮する制御性T細胞（Treg）の活性バランスとして主に評価する。
現在までに、多臓器不全モデルに対して骨髄間質細胞を経静脈的に投与することにより、各臓器障害の軽減や生存率の有意な改善が認められた。また、骨髄間質細胞と血管内皮の共培養系を確立し、骨髄間質細胞の分泌性因子が血管内皮細胞傷害を直接的に抑制する経路があることを明らかにした。さらに、クラッシュ症候群モデルに対する骨髄由来単核球細胞移植が、抗炎症効果を発揮し、生存率を改善することを明らかにした。現在、そのメカニズムの解明を再生応答、免疫応答の両面から検討しており、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後のの研究計画として、
(1) 外傷、敗血症、two-hit 多臓器障害モデルにおける再生応答、免疫応答の連関に関する研究：すでに確立した重症外傷（クラッシュ症候群）、敗血症（盲腸結索穿刺による腹膜炎）、外傷後敗血症（two-hit）による多臓器障害ラットモデルにおいて、再生応答と免疫応答を経時的に定量評価し、連関を明らかにする。その際、免疫応答指標として、自然免疫系は炎症反応のトリガーとなる血中DAMPs(ダメージ関連分子パターン：遊離DNA、RNA、HMGB-1など)とレセプターを介して侵襲時炎症反応を惹起する細胞内インフラマソームの活性化を評価する。
(2) 各侵襲モデルに対する細胞移植療法の確立と免疫制御メカニズムの解明に関する研究：上記各侵襲モデルにおいて、有効性が期待できる各細胞移植が血管内皮、腸管上皮の修復・再生を促進して臓器障害を軽減するか、生存率を改善するか、を比較検討する。
上記モデルにおける多臓器障害発症時の再生、免疫応答遺伝子発現に関する研究
(3) 上記各多臓器障害モデルを用いて、血管内皮、腸管上皮および各臓器で発現の増強または低下する遺伝子をマイクロアレー法で同定、解析する。その際、特に再生応答、免疫応答を制御する遺伝子の発現に注目し、健常ラットと比較して発現が増強する遺伝子と抑制される遺伝子に分類して同定する。また、骨髄間葉系幹細胞、骨髄由来単核球細胞、腸管上皮幹細胞の各細胞移植群において、血管内皮、腸管上皮および各臓器で発現の増強または低下する応答遺伝子をマイクロアレー法で同定、解析し、無治療群と比較検討する。その際、侵襲の種類による各細胞移植の反応性の違いに関して、再生応答、免疫応答遺伝子発現の比較から解析検討する。
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Research Products
(4 results)
