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幹細胞培養上清の浄化濃縮法の開発と再生医療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K09850
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56070:形成外科学関連
研究機関自治医科大学

研究代表者

呉 雲燕  自治医科大学, 医学部, ポスト・ドクター (40636586)

研究分担者 吉村 浩太郎  自治医科大学, 医学部, 教授 (60210762)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード幹細胞培養上清 / 浄化濃縮幹細胞培養上清 / 脂肪由来幹細胞 / ASC / 再生医療 / 脂肪由来間質幹細胞 / 培養上清 / ヒト脂肪幹細胞
研究開始時の研究の概要

幹細胞投与による再生医療において、細胞が定着・分化して取り込まれることよりも、幹細胞が分泌する液性因子の効果が注目される。
ヒト脂肪幹細胞の培養上清には、細胞が分泌する増殖因子や血管新生因子、酵素などが含まれており、組織の修復再生への効果が期待される。一方、培養上清には、細胞代謝により産生された老廃物も大量に含まれているため、治療への応用には限界が見られる。本研究ではヒト脂肪由来幹細胞(ASC)、および脂肪由来血管内皮前駆細胞(AEPC)の培養上清の浄化濃縮の開発を通して、細胞フリーな浄化濃縮培養上清による難治性疾患の新たな再生治療法の確立を目的とする。

研究成果の概要

本研究では、限外ろ過法(Ultrafiltration)によるヒト間葉系幹細胞由来培養上清の浄化・濃縮が成功し、さらに浄化濃縮幹細胞培養上清による細胞・組織への修復再生効果について検証した。具体的に、ヒト脂肪由来幹細胞(adipose-derived stem cells, ASCs)の培養上清を限外ろ過法にて、サイトカインや増殖因子など有用因子を濃縮し、アンモニアを含む小分子有害物質を取り除いた。次に、体外実験にて浄化濃縮幹細胞培養上清の細胞増殖能・移動能・内皮細胞血管新生促進能について検証した。さらに、難治性潰瘍モデルマウスを用いて、幹細胞培養上清の創傷治癒促進効果について確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

再生医療において、移植幹細胞の定着・分化よりは、細胞が分泌するサイトカインや増殖因子などの効果が期待される。我々は、ヒト脂肪由来幹細胞(human adipose-derived stem cells, ASCs)の培養上清に注目し、独自で開発された浄化濃縮法を通して培養上清の浄化・濃縮が成功した。培養上清には細胞成分が含まれていないため、他家由来の培養上清でも投与可能となり、製剤化も容易である。世界中の実験室で毎日廃棄されている培養上清の量は膨大であり、廃棄物を再利用して治療に使えることができれば、その総量と恩恵は膨大である、エコロジーという観点からも画期的な研究計画である。

報告書

(3件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Purification and characterization of human adipose-resident microvascular endothelial progenitor cells2022

    • 著者名/発表者名
      Saito Natsumi、Shirado Takako、Funabashi-Eto Hitomi、Wu Yunyan、Mori Masanori、Asahi Rintaro、Yoshimura Kotaro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1775-1775

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05760-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adipose-Derived Stem Cell Conditioned Medium and Wound Healing: A Systematic Review2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Bihang、Wu Yunyan、Mori Masanori、Yoshimura Kotaro
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part B: Reviews

      巻: - 号: 4 ページ: 830-847

    • DOI

      10.1089/ten.teb.2021.0100

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sodium Alginate as a Potential Therapeutic Filler: An In Vivo Study in Rats2020

    • 著者名/発表者名
      Mori Masanori、Asahi Rintaro、Yamamoto Yoshihiro、Mashiko Takanobu、Yoshizumi Kayo、Saito Natsumi、Shirado Takako、Wu Yunyan、Yoshimura Kotaro
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 18 号: 10 ページ: 520-520

    • DOI

      10.3390/md18100520

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 浄化濃縮幹細胞培養上清の再生医療への応用展望2020

    • 著者名/発表者名
      Yunyan Wu, 吉村浩太郎
    • 学会等名
      第29回日本形成外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 細胞培養の上清浄化・濃縮法およびその製造物2020

    • 発明者名
      吉村浩太郎、齋藤夏美、白土たか子、Wu Yunyan
    • 権利者名
      吉村浩太郎、齋藤夏美、白土たか子、Wu Yunyan
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-148193
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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