骨髄細胞を用いた新しい皮膚再生医療の開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15790563
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 阿部 理一郎 北海道大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (60344511)
• キーワード: 再生医療 / 組織間幹細胞 / 表皮細胞 / 骨髄細胞 / 人工真皮

研究概要

近年の再生医学の進歩により、骨髄由来の細胞は表皮細胞をはじめとする皮膚構成細胞に分化しうることが明らかになった。しかしながら骨髄単核球が皮膚構成細胞の大部分に分化が可能であるにも関わらず、実際in-vitroで生理的に機能しうる皮膚を再生させることは現在においても不可能である。本研究の目的は、骨髄細胞を用いた皮膚再生医療の開発を行い、実際臨床応用の手がかりを得ることである。
1.皮膚再生に必要なそれぞれの細胞(表皮細胞、繊維芽細胞、内皮細胞等)におけるニッチの解析。(1)酸素濃度、温度、培養液等の培養条件(2)添加する液性因子(EGF、 bFGF、 TGFβなどの増殖因子、サイトカイン等)。(3)添加、または培養フラスコにコートする接着分子(コラーゲン等)。(4)共培養細胞(表皮細胞、線維芽細胞、内皮細胞、脂肪細胞等)。(5)人工真皮(生体吸収性高分子)以上の条件を変え、または組み合わせて培養を行い、表皮細胞との共培養の条件が最も皮膚細胞に分化することを見出した。
2.動物モデルを用いた、生体内における機能的な皮膚臓器の再生の検討。
(1)免疫不全マウスに皮膚欠損創を作成し、ヒト骨髄単核球を含んだ人工真皮を貼付することで、人工真皮中の骨髄単核球が線推芽細胞、内皮細胞に分化することを確認した。
以上の実験結果から今後は、骨髄単核球からそれぞれの皮膚構成細胞での分化最適条件の検討を行う。この年度においては、具体的に至適条件を設定し、in-vitroにおいて実際に想定した細胞種への分化ができることを目標とする。同時に、至適条件を局所生体内に整える手段の検討も行う。また平成15年からの研究成果を踏まえ、前述した骨髄単核球直接投与法に応用し、実際の臨床上の効果を判定する。

研究成果

• [文献書誌] Abe R., et al.: "Overexpression of pigment epithelium-derived factor decreases angiogenesis and inhibits the growth of human malignant melanoma cells in vivo."Am J Pathol. 164. 1225-1232 (2004)
• [文献書誌] Abe R., et al.: "Regulation of human malignant melanoma growth and metastasis by AGE-AGE receptor interactions."J Invest Dermatol. 122. 461-467 (2004)
• [文献書誌] Abe R., et al.: "Toxic epidermal necrolysis and Stevens-Johnson syndrome are induced by soluble Fas ligand."Am J Pathol. 162. 1515-1520 (2003)
• [文献書誌] Shimizu T., et al.: "Macrophage migration inhibitory factor (MIF) is induced by thrombin and factor Xa in endothelial cells."J Biol Chem. (In press).
• [文献書誌] Ogata A., et al.: "Expression of maf in the skin during rat embryonic development."Acta Histoehem. (In press).
• [文献書誌] Watanabe H., et al.: "Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF) mediates the up-regulation of matrix metalloproteinase-1 by the stimulation of ultraviolet A irradiation in human dermal fibroblasts."J Biol Chem. 279. 1676-1683 (2004)
• [文献書誌] Shimizu T., et al.: "Impaired contact hypersensitivity in macrophage migration inhibitory factor (MIF) - deficient mice."Eur J Immunol. 33. 1478-1487 (2003)
• [文献書誌] Shimizu T., et al.: "Cetirizine, an H1-receptor antagonist, suppresses the expression of macrophage migration inhibitory factor (MIF):its potential anti-inflammatory action."Clin Exp Allergy. 34. 103-110 (2004)
• [文献書誌] Yamagishi S., et al.: "Nifedipine inhibits apoptotic cell death of cultured endothelial cells induced by tumor necrosis factor-α."Durg Exp Clin Res. 29. 141-145 (2003)