2015 Fiscal Year Research-status Report
自己骨髄間葉系幹細胞を用いた糖尿病腎症に対する新規治療戦略
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26460279
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
永石 歓和 札幌医科大学, 医学部, 講師 (30544118)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤宮 峯子 札幌医科大学, 医学部, 教授 (10199359)
有村 佳昭 札幌医科大学, 医学部, 講師 (80305218)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 骨髄間葉系幹細胞 / 糖尿病性腎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は、ラット糖尿病モデルを用いた糖尿病骨髄由来MSC(DM-MSC)と非糖尿病骨髄由来MSC(control-MSC)を比較検討し、骨髄由来MSCの異常性を追加解析した。
ストレプトゾトシン誘導I型糖尿病モデルラットおよびOLETF-II型糖尿病モデルラットにおいて、DM-MSCはcontrol-MSCに比較して、増殖能、遊走能、増殖因子の発現が低下し、細胞内小器官の変性が著明で、細胞障害性サイトカイン発現やアポトーシス関連因子、小胞体ストレス、ストレスファイバーの発現が亢進していた。さらに、これらの異常なDM-MSCは、ラット糖尿病性腎症モデル動物に投与した際の腎機能の改善効果が低下していた。すなわち、自家移植を想定した場合に、糖尿病患者由来BM-MSCは、糖尿病性腎症に対する治療効果が十分でないことが示唆された。
そこで、昨年度着手したヒト生体由来材料である臍帯・胎盤組織を用いた新しい細胞賦活剤ならびに賦活剤を用いた細胞調整法のさらなる開発を進めた。本賦活剤には、多彩な生理活性物質が含有され、これらの一部を同定した。また、賦活剤の添加方法、タイミング、濃度等の検討を行い、DM-MSCの賦活化効果を解析した。
さらに、賦活化したDM-MSCを用いたラット糖尿病性腎症モデル動物に対する治療効果の評価を行った。賦活化DM-MSCは、非賦活化DM-MSCに比較して、アルブミン・クレアチニンで評価した腎機能が改善し、組織学的には糸球体のメサンギウム基質の増加や基底膜の肥厚、結節性硬化の改善効果、尿細管上皮細胞の変性や間質の線維化抑制効果を認めた。
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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
複数の糖尿病動物モデル由来の骨髄由来DM-MSCの解析を進め、これらの異常性を明らかにした。さらに、異常なDM-MSCに対する細胞賦活剤の作製、および細胞賦活化法の最適化を進め、in vitroの賦活化効果のみならず、賦活化したDM-MSCによるin vivoにおける腎症モデル動物の治療効果も明らかにした。また、本研究において開発し、国際特許申請した「賦活剤」と「賦活化法」について、国際予備審査において新規性・進歩性を認められ、各国移行の手続きを進める段階に至った。本年度はこれらの一定の成果をあげた。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、「独自に開発した賦活剤により細胞機能を改善した自己骨髄MSCを用いた糖尿病性腎症の細胞治療の実用化」を目指した非臨床研究を進める。ヒト生体材料からの賦活剤の効果的な調整法の開発、有効因子の同定、リスク因子の同定、規格化・品質管理に向けた準備を進める。さらに、糖尿病患者由来MSCの培養法の開発、賦活化したDM-MSCの治療効果の再現性、薬効薬理を複数の糖尿病ならびに腎症モデル動物を用いて評価し、その投与回数、投与間隔、生体内局在、安全性評価（造腫瘍性、毒性を含む）を進める。
一方で、賦活化DM-MSCの有効性のメカニズム解析も進める。賦活化DM-MSCが腎構成細胞のいずれの細胞に、どのように作用して機能改善をもたらすのか、初代培養細胞等を用いて解析する。
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| Causes of Carryover |
賦活剤の含有成分に関する解析、および賦活剤によるDM-MSCの賦活化効果の網羅的解析を次年度に行うこととしたため、次年度使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度請求した予算と合わせて、賦活剤の有効因子・リスク因子の同定、賦活化したDM-MSCの網羅的エピジェネティック解析および遺伝子発現解析、蛋白解析に用いる。さらに、糖尿病モデルマウス、免疫不全マウスを用いて賦活化したDM-MSCの安全性、毒性解析、造腫瘍性解析に用いる。並行して、賦活化したDM-MSCの糖尿病性腎症に対する細胞レベル、分子レベルでの有効性機序を解析するにあたり、オルガノイドを含むex vivoモデルの確立、MSCとの共培養系の確立に関する関連試薬や機器の準備に使用する。
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