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幹細胞由来細胞外小胞に含まれるmiRNAを用いた薬剤性顎骨壊死の予防

研究課題

研究課題/領域番号 20K23075
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0907:口腔科学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

渡邊 純奈  名古屋大学, 医学系研究科, 客員研究者 (00877102)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード薬剤性顎骨壊死 / 細胞老化 / 細胞外小胞 / miRNA / マイクロRNA / 顎骨壊死
研究開始時の研究の概要

老化細胞は慢性炎症を惹起して生体機能の低下やがん、加齢性疾患の発症を促進することが知られている。研究代表者は、ビスフォスフォネート関連顎骨壊死の発症機序の一つとして、薬剤性の細胞老化が疾患の発症に関与している可能性を示唆し、骨髄間葉系幹細胞由来の細胞外小胞が薬剤性の細胞老化を抑制し、正常な創傷治癒を促すことを明らかにした(Watanabe et al. JDR 2020)。そこで本研究では、①薬剤性老化機構の解明、②薬剤性老化細胞に対する細胞外小胞(EVs)由来のマイクロRNA(miRNA)の与える影響の解明、③薬剤性老化モデルラットに対するEVsを介したmiRNA老化予防法の開発を目指す。

研究成果の概要

骨髄由来間葉系幹細胞の細胞外小胞に含まれるmiRNAを網羅的に解析した結果、特異的に含まれるものを幾つか同定した。その中でもmiR-Xは細胞の老化を抑制(増殖率の増加、老化関連遺伝子の発現低下)し、ラット骨髄壊死モデルでは創傷治癒効果を認めた。また、miR-Xの一部の配列がGene-Yの一部と相補的であることから、Gene-Yの一部の配列を組み込んだルシフェラーゼベクターを製作した。ルシフェラーゼアッセイによりmiR-XがGene-Yの発現を抑制することが明らかとなった。
以上から、幹細胞由来の細胞外小胞に含まれるmiRNAは薬剤性顎骨壊死の予防に効果があることが示唆できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

薬剤性顎骨壊死において、幹細胞由来の細胞外小胞(EVs)を治療に用いた研究は現在のところ2報なのだが、さらにEVsの含有物であるmiRNAに着目し、治療に用いているものは報告されていない。MSC由来EVsに含まれるmiR-Xの細胞老化抑制効果の同定は、先端治療における無細胞療法の有用性を考えると、有意な成果である。今後期待されるのは細胞全体を送達することなく治療を達成できるという考え方である。EVsは、そこに含まれる物質(miRNA)を安定して輸送する細胞間通信ツールとして、治療標的細胞への薬物送達に利用が期待できるため、EVsおよびmiRNAについての研究を深める必要がある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   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

    (6件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Dental pulp stem cell-derived small extracellular vesicle in irradiation-induced senescence2021

    • 著者名/発表者名
      Dong J, Sakai K, Koma Y, Watanabe J, Liu K, Maruyama H, Sakaguchi K, Hibi H
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 575 ページ: 28-35

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.08.046

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Conditioned medium of hMSCs affects stem cell senescence in osteoporosis2022

    • 著者名/発表者名
      Kehong L, Sakai K, Koma Y, Watanabe J, Jiao D, Maruyama H, Hibi H.
    • 学会等名
      The 2022 IADR/AADR/CADR General Session
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Near infrared photo-antimicrobial targeting therapy for periodontal disease.2022

    • 著者名/発表者名
      Maruyama H, Sakai K, Sato K, Sakaguchi K, Koma Y, Watanabe J, Jiao D, Kehong L, Hibi H.
    • 学会等名
      The 2022 IADR/AADR/CADR General Session
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト歯髄幹細胞の無血清培養上清が皮弁の生着に与える効果の検討2022

    • 著者名/発表者名
      王芸霖,山口聡,陳暉,渡辺純奈,酒井陽,日比英晴
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] シェーグレン症候群の唾液腺細胞老化に幹細胞由来細胞外小胞が与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      小間義朗,酒井陽,渡邊純奈,椙村有紀子,坂口晃平,丸山裕,日比英晴
    • 学会等名
      第75回日本口腔科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 医薬組成物および併用薬2023

    • 発明者名
      渡邊純奈、酒井陽、日比英晴
    • 権利者名
      渡邊純奈、酒井陽、日比英晴
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2024-12-25  

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