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2017 年度 実施状況報告書

誘導間葉系幹・前駆細胞の筋ジストロフィー治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K08725
研究機関国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

鈴木 友子  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 遺伝子疾患治療研究部, 室長 (00342931)

研究分担者 武田 伸一  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, その他部局等, 部長 (90171644)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード筋再生 / 間葉系幹細胞 / ヒトiPS細胞 / 筋ジストロフィー / 筋前駆細胞
研究実績の概要

正常ヒトiPS細胞4株及び筋疾患患者のiPS細胞2株からEZ sphere法を用いて、骨格筋前駆細胞を誘導した。低速持続攪拌が可能なバイオリアクターを用いて培養のスケールアップを図るとともに、沿軸中胚葉誘導過程をsphere培養法の前に加えることによって、sphere形成効率と骨格筋細胞誘導効率を上げることに成功した。筋前駆細胞の純化にはERBB3/HER3(陽性分画)、CD271(陽性分画)、CD57(陰性分画)、CD108(陽性分画)を用いたFACSによるソーティングが有効であった。純化した骨格筋前駆細胞のin vitroでの筋分化は、TGF-beta阻害剤SB431542及びNOTCH阻害剤(DAPT)によって促進された。免疫不全筋ジストロフィーマウスであるNSG-mdx4Cvマウス骨格筋への移植効率もTGF-beta阻害剤投与によって促進された。以上の結果は国際誌に報告した(Sakai-Tamekura et al., Scientific Reports. 8, Article number: 6555 (2018) doi:10.1038/s41598-018-24959-y)。ヒト多能性幹細胞から誘導された間葉系幹細胞(MSC)がその特異的マーカーであるCD105, CD73, CD90を発現していることをFACSにて確認したので、筋ジストロフィーモデルマウスの前脛骨筋に移植する実験を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

ヒトiPS細胞からの骨格筋前駆細胞の誘導プロトコールの確立と移植実験系の構築に予想以上に時間がかかったため。

今後の研究の推進方策

以下の3つの実験を順次行っていく。
(1)ヒトiPS細胞から間葉系幹細胞(MSC)を誘導し、DMDモデルマウスへ移植し、筋ジストロフィー症状の改善効果を検討する
(2)誘導MSCと誘導筋前駆細胞の共培養を行い、その効果(増殖、分化)を解析する
(3)誘導MSCと誘導筋前駆細胞の共移植を行い、筋前駆細胞の単独移植と移植効率を比較する。ジストロフィン陽性率を主な指標とするが、他にマクロファージの浸潤や、サブクラスの比率、線維化、中心核線維の割合、筋径、筋収縮力の回復等を検討する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

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

  • [雑誌論文] 筋ジストロフィー:神経・筋幹細胞による研究2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木友子、武田伸一
    • 雑誌名

      CLINICAL NEUROSCIENCE

      巻: 36 ページ: 351-355

  • [雑誌論文] Skeletal muscle generated from induced pluripotent stem cells- induction and application2017

    • 著者名/発表者名
      Miyagoe-Suzuki Y, Takeda S
    • 雑誌名

      World J Stem Cells

      巻: 9 ページ: 89-97

    • DOI

      10.4252/wjsc.v9.i6.89

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Skeletal Muscle Cells Generated from Pluripotent Stem Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Miyagoe-Suzuki Yuko、Asakura Atsushi、Suzuki Masatoshi
    • 雑誌名

      Stem Cells International

      巻: 2017 ページ: 1~2

    • DOI

      10.1155/2017/7824614

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 難治性筋疾患に対する細胞移植治療法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      竹村英子、鈴木友子、武田伸一
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 68 ページ: 19-23

  • [学会発表] 多能性幹細胞を用いた難治性筋疾患に対する細胞移植治療法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木友子
    • 学会等名
      日本再生医療学会
  • [学会発表] Robust derivation of transplantable skeletal muscle progenitor cells from human induced pluripotent stem (iPS) cells using a stirring bioreactor2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木友子、増田 智、成田麻子、竹村英子、鈴木正寿、武田伸一
    • 学会等名
      International Society for Stem Cell Research Annual meeting (ISSCR2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] 沿軸中胚葉誘導を行うことでEZ sphere法によるヒトiPS細胞からの骨格筋分化誘導が安定化する2017

    • 著者名/発表者名
      竹村英子、増田 智、渡辺喜晴、成田麻子、鈴木友子、武田伸一
    • 学会等名
      日本筋学会第3回学術集会
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来骨格筋系譜細胞はTGF-beta阻害により筋分化が促進する2017

    • 著者名/発表者名
      竹村英子、増田 智、渡辺喜晴、成田麻子、鈴木正寿、武田伸一、鈴木友子
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会

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公開日: 2021-12-27  

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