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2016 年度 実施状況報告書

神経変性疾患で治療効果を発揮する間葉系幹細胞亜集団の同定とその解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K15033
研究機関北海道大学

研究代表者

堀内 基広  北海道大学, 獣医学研究科, 教授 (30219216)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード間葉系幹細胞 / プリオン病 / 神経変性疾患 / 治療効果
研究実績の概要

本研究では、間葉系幹細胞 (MSC) を難治性神経変性疾患の再生医療・細胞治療に応用することを目的として、治療効果の高いMSC亜集団の同定を目指す。マウス緻密骨あるいは脂肪組織から、MSCのマーカーとなることが報告されているCD73, CD105, CD106等の各種細胞表面マーカーを指標にMSCの亜集団を免疫磁気分離法により分離して、それらをプリオン感染マウスに移植して、生存期間の延長を指標に治療効果の高いMSC亜集団を特定を目指す。
マウス緻密骨あるいは脂肪組織から、プラスチック付着性細胞を分離後、単球系細胞および造血幹細胞を除くために、免疫磁気分離法 (MACS) により、CD11bおよびCD45陰性の細胞集団を回収した。mMSCのマーカーとなることが報告されている分子である, CD29 , CD44 , CD73, CD90.2, CD105 , CD106 のうち、CD105の発現が緻密骨と脂肪組織で異なることから、これら由来の異なるmMSCsの治療効果を検討した。
プリオンChandler株感染マウスの海馬にmMSCsを移植したところ、緻密骨由来mMSCsを移植したマウスでは、生存期間が168日(陰性対照:155日)と有意に延長した。一方、脂肪組織由来mMSCsを移植したマウスでは、生存期間が154日(陰性対照:155日)と延長は認められなかった。緻密骨由来mMSCsを移植したマウスでは生存期間は延長したが、異常型プリオンタンパク質の蓄積は、非移植陰性対照のプリオン感染マウスと差が認められなかった。
緻密骨由来mMSCsではCD105の発現が認められたが、脂肪組織由来mMSCsでは殆ど発現ししていないことから、CD105陽性のmMSCs集団が、プリオン病に対する治療効果を有する可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初は特定の表面抗原を発現するmMSCsを分離して、プリオン病に対する治療効果を調べることを予定していたが、緻密骨由来mMSCsと脂肪組織由来mMSCsの表面抗原の発現を調べたところ、前者ではCD105分子を発現している細胞集団が50%程度、後者では非常に少なかったことから、緻密骨由来mMSCsと脂肪組織由来mMSCsの治療効果を調べることにした。その結果、緻密骨由来mMSCsでは治療効果が認められたが、脂肪組織由来mMSCsでは治療効果が認められなかったことから、CD105発現の有無が治療効果の差異と関連する可能性が示唆された。プリオン病に対する治療効果を発揮するmMSCs細胞亜集団としてCD105陽性mMSCsが候補の一つとなることを見出したことから、研究は概ね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

緻密骨由来mMSCsからMACSによりCD105陽性集団を回収して、CD105陰性の細胞集団との治療効果の差を調べる。治療効果に差が認められた場合、当初予定していた、次世代シークエンサーによる網羅的遺伝子発現解析を実施して、CD105陽性あるいは陰性mMSCsの相違を比較検討する。また、MSCsのなかで、特に幹細胞性が高い細胞として、MUSE細胞と呼ばれる、CD140a (PDGFR) を発現する細胞集団の存在が報告されている (Houlihan et al., Nat Protocol, 2013)。緻密骨から分離したmMSCs中でCD140a陽性となる細胞集団は非常に少なくMACSで分離することができないが、セルソーターを用いて分離を試み、プリオン病に対する治療効果を検討する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ロッキー山研究所/国立衛生研究所(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ロッキー山研究所/国立衛生研究所
  • [雑誌論文] PrPSc-Specific Antibody Reveals C-Terminal Conformational Differences between Prion Strains2016

    • 著者名/発表者名
      Saijo E, Hughson AG, Raymond GJ, Suzuki A, Horiuchi M, and Caughey B
    • 雑誌名

      J. Virol.

      巻: 90 ページ: 4905-4913

    • DOI

      10.1128/JVI.00088-165

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Complement factors alter the amount of PrP(Sc) in primary-cultured mouse cortical neurons associated with increased membrane permeability2016

    • 著者名/発表者名
      Hasebe R, Tanaka M, Suzuki A, Yamasaki T, and Horiuchi M
    • 雑誌名

      Virology

      巻: 496 ページ: 9-20

    • DOI

      10.1016/j.virol.2016.05.014

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Comparison of abnormal isoform of prion protein in prion-infected cell lines and primary-cultured neurons by PrPSc-specific immunostaining2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka M, Fujiwara A, Suzuki A, Yamasaki T, Hasebe R, Masujin K, and Horiuchi M
    • 雑誌名

      J. Gen. Virol.

      巻: 97 ページ: 2030-2042

    • DOI

      10.1099/jgv.0.000514

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Establishment of a simple cell-based ELISA for the direct detection of abnormal isoform of prion protein from prion-infected cells without cell lysis and proteinase K treatment2016

    • 著者名/発表者名
      Shan Z, Yamasaki T, Suzuki A, Hasebe R, and Horiuchi M
    • 雑誌名

      Prion

      巻: 10 ページ: 305-318

    • DOI

      10.1080/19336896.2016.1189053

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Utility of cervid recombinant PrP for the detection of L-BSE and CDW prions by RT-QuIC2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki A, Yamasaki T, Hasebe R, Horiuchi M
    • 学会等名
      第64回日本ウイルス学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、札幌
    • 年月日
      2016-10-23 – 2016-10-23
  • [学会発表] Neuron and glial cell type-specific detection of PrPSc in prion-infected mouse brain by flow cytometry2016

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki T, Suzuki A, Hasebe R, Horiuchi M
    • 学会等名
      Prion2016
    • 発表場所
      Hitotsubasi-kaikan, Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Activation state of glial cells in prion diseases2016

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi M
    • 学会等名
      Prion2016
    • 発表場所
      Hitotsubasi-kaikan, Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2016-05-12 – 2016-05-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comparison of abnormal isoform of prion protein (PrPSc) in prion-infected cell lines and primary cultured neurons by PrPSc-specific immunostaining2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka M, Fujiwara A, Suzuki A, Yamasaki T, Hasebe R, Masujin K, Horiuchi M
    • 学会等名
      Prion2016
    • 発表場所
      Hitotsubasi-kaikan, Tokyo, JAPAN
    • 年月日
      2016-05-10 – 2016-05-13
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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