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骨髄間葉系幹細胞の骨格筋分化誘導を利用した細胞遺伝子治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10J40134
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 解剖学一般(含組織学・発生学)
研究機関独立行政法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

笠原 優子  独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所遺伝子疾患治療研究部, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2013年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2012年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2011年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2010年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード細胞移植 / 骨格筋 / 骨髄間質細胞 / 筋分化 / 筋ジストロフィー / IL-10 / モデル動物 / MSCs / ジストロフィン / 間葉系幹細胞 / 骨格筋分化誘導因子 / dog leukocyte antigen
研究概要

本研究課題では、新たな細胞移植治療法の開発として骨髄間葉系幹細胞(MSCs)の骨格筋分化を誘導し、これを利用して筋線維の再生を促すといった、Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)に対する欠損遺伝子補充型の新しい細胞遺伝子治療法の確立を目指している。これまでに、イヌ骨髄由来MSCsの単離・増殖法、筋分化誘導法を確立し、イヌへの同種移植実験を行うなかで、移植細胞の骨格筋組織における長期的な生着、筋線維形成を示す移植条件を確立している(Kasahala et al., 2012)。さらに、局所投与よりも広範囲な生着を目的として動脈内投与を行い、MSCsの炎症組織への集積が可能であることを確認できた。しかしながら、実用化に向けては、移植細胞の生存・生着能や筋分化能をさらに強化する必要がある。そこで本年度は、抗炎症性サイトカインIL-10を用いることによって、MSCs移植効率の改善効果を検討した。MSCsをReoombinant IL-10と同時にマウスの左右下腿へ局所投与して4日後、生体イメージング解析においてMSCs単独で投与した場合と比べて生存細胞が多数認められた。さらに長期的な効果を検討するため、IL-1遺伝子導入を行ったMSCsを用いたところ、移植組織における生存・生着効率が著しく増加した。またこの際、MSCsの集積した組織においてのみIL-10濃度の増加が認められ、血中濃度の変化は軽微であった。以上の結果より、移植組織においてIL-10の局所発現によってMSCsの移植効率が高くなることが示唆された。生存・生着効率の改善によって、組織における移植細胞の分化効率も向上することが期待される。今後さらに、MSCsの抗炎症作用による治療効果や安全性を検証することにより、筋線維再生を目的とした細胞移植法のみでなく、抗炎症療法としての実用化も期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、抗炎症性サイトカインIL-10を遺伝子導入したMSCsをマウスへ筋肉内投与することで、IL-10による局所的抗炎症効果を利用したMSCsの移植効率を検討し、従来法よりも生着・生存効率の高い移植条件を確立することができた。

今後の研究の推進方策

本年度の研究において、IL-10発現MSCsを用いることで筋組織への生着効率の向上が確認できたことから、今後はさらに安全性や有効性を検討することで、抗炎症効果を強化した細胞移植治療への応用が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (24件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Dystrophic mdx mice develop severe cardiac and respiratory dysfunction following genetic ablation of the anti-inflammatory cytokine IL-10.2014

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara, et al.
    • 雑誌名

      Hum. Mol. Genet.

      巻: 23(PMID:24659498) ページ: 3990-4000

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust long-term transduction of common marmoset neuromusculartissue with rAAV1 and rAAV9.2013

    • 著者名/発表者名
      Hironori Okada, et al.
    • 雑誌名

      Molecular Therapy-Nucleic Acids

      巻: 2 ページ: e95-e95

    • DOI

      10.1038/mtna.2013.21

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term Engraftment of Multipotent Mesenchymal Stromal Cells That Differentiate to Form Myogenic Cells in Dogs With Duchenne Muscular Dystrophy.2012

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara, et. al.
    • 雑誌名

      Molecular Therapy

      巻: 20 号: 1 ページ: 168-177

    • DOI

      10.1038/mt.2011.181

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of cardiac fibrosis in dystrophic mice by rAAV9-mediated microdystrophin transduction.2011

    • 著者名/発表者名
      Shin J.H, et.al.
    • 雑誌名

      Gene Therapy

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust long-term transduction of common marmoset neuromuscular tissue with rAAV1 and rAAV9.

    • 著者名/発表者名
      Okada. H, et. al.
    • 雑誌名

      Molecular Therapy - Nucleic Acids

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] AAVベクターを用いた筋ジストロフィー犬免疫寛容誘導療法2013

    • 著者名/発表者名
      笠原(仁田原)優子, 他
    • 学会等名
      厚生労働省精神・神経疾患研究開発費 臨床試験の開始を目的とした筋ジストロフィーに対する新たな治療法の開発 平成25年度研究班会議
    • 発表場所
      JA共催ビル(東京)
    • 年月日
      2013-12-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] デルマタン4-O-硫酸基転移酵素1欠損型エーラスダンロス症候群モデルマウスの病態解析2013

    • 著者名/発表者名
      坂 翔太, 他
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2013-09-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Anti-inflammatory therapeutic approach using multipotent mesenchymal stromal cells for the treatment of Duchenne muscular dystrophy.2013

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara, et. al.
    • 学会等名
      Japan Society of Gene Therapy 19th Annual meeting
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター (岡山)
    • 年月日
      2013-07-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Generation of muscular dystrophy NHP model with rAAV1 and 9-mediated transduction of common marmoset.2013

    • 著者名/発表者名
      Hironori Okada, et. al.
    • 学会等名
      Japan Society of Gene Therapy 19th Annual meeting
    • 発表場所
      岡山コンベンションセン ター (岡山)
    • 年月日
      2013-07-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Immune tolerance induction by transplacental transmission of rAA V-microdystrophin in canine X-lined muscular dystrophy2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Hayashita-Kinoh, et. al.
    • 学会等名
      Japan Society of Gene Therapy 19th Annual meeting
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター (岡山)
    • 年月日
      2013-07-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 骨髄間質細胞を用いた筋ジストロフィーに対する細胞移植治療法の基盤研究2013

    • 著者名/発表者名
      笠原(仁田原)優子, 他
    • 学会等名
      第34回日本炎症・再生医学会年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 年月日
      2013-07-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Immune tolerance induction in canine X-linked muscular dystrophy with trans-pacental rAAV9-microdystrophin transduction.2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Hayashita-Kinoh, et. al.
    • 学会等名
      American society of gene & cell therapy 16th Annual meeting
    • 発表場所
      Salt Place Convention Center, (Salt lake city, USA)
    • 年月日
      2013-05-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Anti-inflammatory therapeutic approach using multipotent mesenchymal stromal cells for the treatment of Duchenne muscular dystrophy.2013

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara, et. al.
    • 学会等名
      American society of gene & cell therapy 16th Annual meeting
    • 発表場所
      Salt Place Convention Center, (Salt lake city, USA)
    • 年月日
      2013-05-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effective transduction of common marmoset with rAAV1 and 9 togenerate NHP model of muscular dystrophy.2013

    • 著者名/発表者名
      Hironori Okada, et. al.
    • 学会等名
      American society of gene & cell therapy 16th Annual meeting
    • 発表場所
      Salt Place Convention Center, (Salt lake city, USA)
    • 年月日
      2013-05-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] IL-10欠損筋ジストロフィーモデルマウスの作製と炎症病態解析2013

    • 著者名/発表者名
      笠原(仁田原)優子, 他
    • 学会等名
      第34回国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 研究発表会
    • 発表場所
      国立精神・神経医療 研究センター(東京都)
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 炎症を伴った筋ジストロフィーモデルマウスの作製と病態解析2012

    • 著者名/発表者名
      笠原(仁田原)優子, 他
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、マリンメッセ福岡(福岡県)
    • 年月日
      2012-12-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] IL-10欠損筋ジストロフィーモデルマウスの作製と炎症病態解析2012

    • 著者名/発表者名
      笠原(仁田原)優子, 他
    • 学会等名
      第35回分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、マリンメッセ福岡(福岡県)
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] AAVベクターを用いた筋ジストロフィー犬免疫寛容誘導療法2012

    • 著者名/発表者名
      喜納裕美
    • 学会等名
      厚生労働省精神・神経疾患研究開発費 筋ジストロフィーに対するトランスレーショナル・リサーチ 平成24年度研究班会議
    • 発表場所
      JA共済ビル(東京都)
    • 年月日
      2012-12-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Strategy for efficient generation of DMD model marmoset with rAAV-mediated transduction2012

    • 著者名/発表者名
      Hironori Okada, et. al.
    • 学会等名
      Japan Society of Gene Therapy 18th Annual Meeting
    • 発表場所
      ホテル熊本テルサ(熊本県)
    • 年月日
      2012-06-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effective transfer of morpholino into muscle cells by using AAV empty capsids2012

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Hayashita-Kinoh, et. al.
    • 学会等名
      Japan Society of Gene Therapy 18th Annual Meeting
    • 発表場所
      ホテル熊本テルサ(熊本県)
    • 年月日
      2012-06-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Long-term engraftment of mesenchymal stromal cells that can differentiate into myogenic cells in dog with Duchenne muscular dystrophy.2012

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara, et. al.
    • 学会等名
      The 11^<th> Annual Scientific Meeting of the Asian Oceanian Myology Center
    • 発表場所
      京都大学医学部芝蘭会館(京都府)
    • 年月日
      2012-06-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Strategy for rAAV9-Mediated Transduction of Common Marmoset Skeletal Muscle To Generate NHP DMD2012

    • 著者名/発表者名
      Hironori Okada, et. al.
    • 学会等名
      American society of gene & cell therapy 15th Annual meeting
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center (Philadelphia, PA, USA)
    • 年月日
      2012-05-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] rAAV9-Mediated Microdystrophin Gene Transfer with Immune Tolerance Induction Improves Dystrophic Phenotype of Canine X-Linked Muscular Dystrophy2012

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Hayashita-Kinoh, et. al.
    • 学会等名
      American society of gene & cell therapy 15th Annual meeting
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center(Philadelphia, PA, USA)
    • 年月日
      2012-05-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] AAVベクターを用いた筋ジストロフィー犬胎仔遺伝子導入と機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      武田伸一
    • 学会等名
      厚生労働省精神・神経疾患研究委託費筋ジストロフィーに対するトランスレーショナルリサーチ 平成22年度研究班会議
    • 発表場所
      都市センターホテル/千代田区
    • 年月日
      2010-12-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] AAVベクターを用いた筋ジストロフィー犬胎児遺伝子導入と機能解析2010

    • 著者名/発表者名
      喜納裕美
    • 学会等名
      第5回筋ジストロフィー研究合同発表会
    • 発表場所
      元祖うなぎ湯の宿 ゆさや/鳴子
    • 年月日
      2010-10-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Induction of oral immunotolerance to rAAV9-microdystrophin in canine X-linked muscular dystrophy.2010

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Hayashita-Kinoh
    • 学会等名
      Japan Society of Gene Therapy 16th Annual Meeting
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター/宇都宮
    • 年月日
      2010-07-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Long-term engrattment and survival of allogeneic transplantated mesenchymal stromal cells in Duchenne muscular dystrophy dog without immunosuppressant.2010

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara
    • 学会等名
      Japan Society of Gene Therapy 16th Annual Meeting
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター/宇都宮
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Induction of oral immunotolerance to rAAV9-microdystrophin in canine X-linked muscular dystrophy.2010

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Hayashita-Kinoh
    • 学会等名
      American Society of Gene & Cell Therapy 13^<th> Annual Meeting
    • 発表場所
      Marriot Wardman Park Hotel/Washington D.C
    • 年月日
      2010-05-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Cell therapeutic approach to Duchenne muscular dystrophy dog using myogenic differentiation of multipotent mesenchymal stromal cells.2010

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara
    • 学会等名
      American Society of Gene and Cell Therapy 13th Annual Meeting
    • 発表場所
      Marriot Wardman Park Hotel/Washington D.C
    • 年月日
      2010-05-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] 特許(通常(30条))2013

    • 発明者名
      岡田尚巳、笠原優子、武田伸一
    • 権利者名
      独)国立精神・神経医療研究センター
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-05-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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