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間葉系幹細胞エクソソームを用いた治療の基盤技術の開発と脊髄再生誘導への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23K23789
補助金の研究課題番号 22H02524 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関麻布大学

研究代表者

西田 英高  麻布大学, 獣医学部, 准教授 (00622804)

研究分担者 田畑 泰彦  京都大学, 医生物学研究所, 教授 (50211371)
枝村 一弥  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (80366624)
藤田 直己  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (10554488)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2025年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワードエクソソーム / 間葉系幹細胞 / 徐放 / 脊髄損傷 / イヌ / 細胞外小胞 / 再生治療 / 脊髄再生
研究開始時の研究の概要

本研究では、間葉系幹細胞から安定的にエクソソームを産生する技術を開発する。また、イヌ間葉系幹細胞の安定的な細胞供給源を確保する。スケールアップ可能なエクソソームの精製技術を確立し、ハイドロゲルを用いて長期間エクソソームを徐放させる技術を開発する。さらに、幹細胞エクソソームの抗炎症効果および組織修復効果について、ラット脊髄損傷モデルを用いて明らかにし、イヌ脊髄損傷に対するエクソソームの安全性および有効性について検証する。

研究実績の概要

既存の治療では回復が認められない脊髄損傷に対する新たな治療法として、間葉系幹細胞を用いた再生治療が期待されている。近年、幹細胞から分泌されるエ クソソームが組織修復に重要な役割を担っていることが明らかとなってきているが、エクソソームの臨床応用に際して、回収法や効果を長期的に維持することが 課題となっている。本研究では、スケールアップが可能なエクソソームの産生・精製技術を開発し、新たな再生治療の基盤技術を確立することを目的に、本年度はエクソソーム徐放材について、検討した。正の電荷を付与したハイドロゲルでは、その他のハイドロゲルと比較して、エクソソームを選択的に吸着する傾向が認められた。また、熱架橋を行う時間によってハイドロゲルの分解速度を調整することが可能であった。
さらに、正の電荷を付与したハイドロゲルを用いて、イヌ骨髄間葉系幹細胞由来エクソソームを脊髄損傷ラットに埋植したところ、コントロールと比較して、埋植14日および28日においてBasso, Beattie and Bresnahan Scoreにて運動機能の改善が認められた。以上のことから、正の電荷を付与したハイドロゲルを用いて間葉系幹細胞由来エクソソームの徐放に成功し、徐放された間葉系幹細胞由来エクソソームは脊髄損傷ラットの運動機能の促進に寄与することが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

大学の異動に伴って、研究を予定通りに進めることができず、研究に遅れが生じた。

今後の研究の推進方策

iPS細胞から間葉系幹細胞に分化してエクソソームの回収ができないか実施するとともに、間葉系幹細胞の株化についても実施する予定である。また、脊髄損傷に対するエクソソームの修復機序についても検討する予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 7件)

  • [雑誌論文] A feline spinal dermoid cyst treated with surgical intervention2024

    • 著者名/発表者名
      NISHIDA Hidetaka、KAKIMOTO Riku、NOGUCHI Shunsuke、KANEGI Ryoji、SHIMAMURA Shunsuke、TANAKA Toshiyuki、FUMIMOTO Tamiko、NISHIBATA Kento、FUJIWARA Hidemasa、AKIYOSHI Hideo
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 86 号: 1 ページ: 116-119

    • DOI

      10.1292/jvms.23-0370

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical features of early recurrence of type I thoracolumbar intervertebral disk herniation in Miniature Dachshunds2024

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Y, Nishida H, Tanaka H, Kitamura M, Izawa T, Nakayama M.
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 86 号: 3 ページ: 272-276

    • DOI

      10.1292/jvms.23-0420

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The volume of extruded materials is correlated with neurologic severity in small-breed dogs with type I thoracolumbar intervertebral disk herniation2023

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Y, Nishida H, Tanaka H, Kitamura M, Akiyoshi H, Nakayama M.
    • 雑誌名

      Journal of the American Veterinary Medical Association

      巻: 261 号: 3 ページ: 348-352

    • DOI

      10.2460/javma.22.07.0326

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlled release of canine MSC-derived extracellular vesicles by cationized gelatin hydrogels2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Karin, Nishida Hidetaka, Tabata Yasuhiko, Jo Junichiro, Nakase Ikuhiko, Akiyoshi Hideo.
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 22 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.11.009

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ティッシュエンジニアリング技術を活用した獣医再生治療2024

    • 著者名/発表者名
      西田英高
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 幹細胞由来エクソソームを用いた 脊髄損傷治療法の開発:獣医療での挑戦2024

    • 著者名/発表者名
      西田英高
    • 学会等名
      動物再生医療推進協議会 2023年度勉強会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 間葉系幹細胞由来エクソソームを用いた脊髄損傷治療法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      西田英高
    • 学会等名
      第166回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ティッシュエンジニアリング技術を活用した獣医再生治療2023

    • 著者名/発表者名
      西田英高
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 幹細胞由来細胞外小胞を用いた脊髄損傷に対するDDS再生治療の挑戦2022

    • 著者名/発表者名
      西田英高
    • 学会等名
      第12回DDS再生医療研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 幹細胞由来細胞外小胞を用いた脊髄損傷に対する再生治療法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      西田英高
    • 学会等名
      バイオ・メディカル・フォーラム2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 再生医療への細胞外小胞技術の役割と新展開2022

    • 著者名/発表者名
      西田英高
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イヌ間葉系幹細胞由来細胞外小胞を用いた 脊髄損傷に対する基盤技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      西田英高
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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