アルツハイマー病モデルマウスに対するヒト歯髄幹細胞の有効性の検索とメカニズム解明

• 研究課題/領域番号: 25861906
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 歯科医用工学・再生歯学
• 研究機関: 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター
• 研究代表者: 大迫 洋平 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 幹細胞再生医療研究部, 流動研究員 (40644943)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013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: アルツハイマー病 / 再生医療 / 歯髄幹細胞 / 脳神経疾患

研究実績の概要

我々のグループではこれまでに、ヒト歯髄間葉系幹細胞 (hDPSCs) は血管新生能、神経再生能ともに優れており、各種神経栄養因子も高発現し、trophic効果が高いことを明らかにしてきた。
近年、脂肪由来の間葉系幹細胞はネプリライシン (アルツハイマー病の原因物質といわれるAβ42の主要な分解酵素) 含有エキソソームを分泌することが明らかにされるなど(Katsudaら, Scientific Reports, 2013)、アルツハイマー病に対する間葉系幹細胞由来成分の効果が示唆されつつある。
我々は、hDPSCsの培養上清 (hDPSCs CM) から超遠心分離法によりCD81 (エキソソームマーカー) 陽性のエキソソーム画分を回収し、当該画分にネプリライシンが含まれているかをウェスタンブロット法により検討した。その結果、hDPSCs CM由来のエキソソーム画分にもネプリライシンが含まれていることが明らかになった。
本研究課題では昨年度までに、in vitroにおいてSH-SY5Y (株化神経細胞) のAβ42処理による細胞死がhDPSCs CMの添加によって抑制されることも明らかにしていることから、hDPSCs由来成分による抗アルツハイマー病効果として1) hDPSCsが分泌する各種神経栄養因子による神経細胞保護作用、2) hDPSCs由来エキソソームに含まれるネプリライシンによるAβ42除去作用が想定される。
以上の研究から、これまで明らかでなかった歯髄幹細胞由来成分によるアルツハイマー病に対する効果とその作用機序が示唆された。今後、hDPSCs移植（脳への直接注入あるいは静脈注射による投与など）によるアルツハイマー病治療法開発のための基盤となることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Trophic effects and regenerative potential of mobilized mesenchymal stem cells from bone marrow and adipose tissue as alternative cell sources for Pulp/dentin regeneration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Murakami M., Hayashi Y., Iohara K., Osako Y., Hirose Y., Nakashima M.
  • 雑誌名: Cell Transplant. 巻: 24 号: 9 ページ: 1753-1765
  • DOI: 10.3727/096368914x683502
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Trophic Effects of Dental Pulp Stem Cells on Schwann Cells in Peripheral Nerve Regeneration. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T, Osako Y, Ito M, Murakami M, Hayashi Y, Horibe H, Iohara K, Takeuchi N, Okui N, Hirata H, Nakayama H, Kurita K, Nakashima M.
  • 雑誌名: Cell Transplant. 巻: in press 号: 1 ページ: 183-193
  • DOI: 10.3727/096368915x688074
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Augmentation of regenerative potential of mesenchymal stem cells by granulocyte-colony stimulating factor(G-CSF) induced mobilization. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirose Y., Murakami M., Hayashi Y., Osako Y., Yamamoto T., Gotoh M., Nakashima M.
  • 雑誌名: J Stem Cell Res Transplant. 巻: 1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A novel combinatorial therapy with pulp stem cells and granulocyte colony-stimulating factor for total pulp regeneration (2013)
  • 著者名/発表者名: Koichiro Iohara, Masashi Murakami, Norio Takeuchi, Yohei Osako, Masataka Ito, Ryo Ishizaka, Shinji Utsunomiya, Hiroshi Nakamura, Kenji Matsushita, Misako Nakashima
  • 雑誌名: Stem cells translational medicine 巻: 2 号: 7 ページ: 521-533
  • DOI: 10.5966/sctm.2012-0132
  • 査読あり
• [雑誌論文] The use of granulocyte-colony stimulating factor induced mobilization for isolation of dental pulp stem cells with high regenerative potential. (2013)
  • 著者名/発表者名: Murakami M, Horibe H, Iohara K, Hayashi Y, Osako Y, Takei Y, Nakata K, Motoyama N, Kurita K, Nakashima M.
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 34 号: 36 ページ: 9036-9047
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.08.011
  • 査読あり
• [学会発表] GMP準拠細胞培養加工施設における臨床グレード歯髄幹細胞の製造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大迫洋平、庵原耕一郎、村上真史、中山英典、中島美砂子
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [学会発表] 自己歯髄組織由来幹細胞を用いた抜髄後歯髄再生療法の臨床研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中島美砂子、庵原耕一郎、村上真史、大迫洋平
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [学会発表] 臨床グレード歯髄幹細胞のGMP準拠培養加工 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大迫洋平、庵原耕一郎、村上真史、中山英典、中島美砂子
  • 学会等名: 第141回日本歯科保存学会秋季学術大会
  • 発表場所: 山形テルサ
  • 年月日: 2014-10-30 – 2014-10-31
• [学会発表] G-CSFを用いた膜遊走分取法は間葉系幹細胞の再生誘導能を高める (2014)
  • 著者名/発表者名: 広瀬雄二郎、村上真史、林勇輝、大迫洋平、中島美砂子
  • 学会等名: 第141回日本歯科保存学会秋季学術大会
  • 発表場所: 山形テルサ
  • 年月日: 2014-10-30 – 2014-10-31
• [学会発表] 歯髄幹細胞による末梢神経麻痺細胞治療の新たな可能性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本翼、大迫洋平、伊藤正孝、村上真史、堀部宏茂、林勇輝、庵原耕一郎、栗田賢一、中島美砂子
  • 学会等名: 第24回日本末梢神経学会学術集会
  • 発表場所: 新潟
• [学会発表] 優れた安全性と再生能を有するヒト歯髄幹細胞の分取法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村上真史、堀部宏茂、庵原耕一郎、林勇輝、大迫洋平、石坂亮、竹内教雄、栗田賢一、中島美砂子
  • 学会等名: 第60回日本臨床検査医学会学術集会
  • 発表場所: 神戸
• [備考] 歯科口腔先進医療開発センター
  • URL: http://www.ncgg.go.jp/dental/index.html
• [備考] 再生歯科医療研究部
  • URL: http://www.ncgg.go.jp/department/odr/saisei/index.html