出生直後からの先制医療を目指した、羊水幹細胞による難治性早産合併症の治療法開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H04236
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 田中 守 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (20207145)
• 研究分担者: 升田 博隆 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (80317198) ; 落合 大吾 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (80348713)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 再生医療 / 早産 / 幹細胞 / 羊水

研究実績の概要

本年度はまず、早産脳傷害モデルにhAFSを投与し治療効果を検討する計画であった。我々は、新生児マウスを生後 3-11 日目(P3-P11)の期間、約 10%の 低酸素環境下で飼育する早産児脳傷害モデルを確立し(Neonatal chronic hypoxia model: CH model)研究に用いる計画であったが、研究環境の変化により動物モデルの表現型が安定せず、別な早産脳傷害モデル作成を余儀なくされた。このため、早産脳傷害モデル動物作成を行わざるをえなかった。
早産脳傷害は、子宮内炎症に起因する新生児期の炎症がその根本的な原因であるため、動物モデルではリポ多糖（Lipopolysaccharide; LPS）、ウイルス、細菌などの感染源を動物に投与するモデルが報告されているが（Dean et al. Dev Neurosci. 2015）、我々はLPS投与モデルの作成を行った。具体的には、(1)LPSを生後3-4日目のラットに投与するモデル、(2)生後3-4日目のラットにLPSに投与し、その後、片側頸動脈結紮と低酸素負荷を行う、といった2つの早産脳傷害動物モデル作成を行いモデル確立にいたった。
hAFSは筋、皮膚、神経、粘膜上皮、肺 胞上皮、神経、肝などに多数の細胞種に直接分化する報告 (Perin et al.,Methods Cell Biol.2008, Carraro et al.,Stem Cells.2008)があるため、これまでに我々が分化能を確認した心筋細胞や神経細胞に加えて血管内皮細胞への分化能を検討した。その結果、本年度はAngiogenesis Assay Kitを用いた検討により、血管新生が生じることがわかった。
さらに、hAFSのin vivo投与前の事前調整法として、in vitroの環境で低酸素培養とスフェロイド培養がhAFSでも再現可能か否かについて検討した。その結果、hAFSは低酸素培養やスフェロイドを行うことにより、少なくともin vitroの環境では通常酸素濃度の単層培養と比較し、ESマーカーや抗炎症性サイトカイン等の発現が変化することを見出した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新生児マウスを生後 3-11 日目(P3-P11)の期間、約 10%の 低酸素環境下で飼育する早産児脳傷害モデルを確立し(Neonatal chronic hypoxia model: CH model)研究に用いる計画であったが、研究環境の変化により動物モデルの表現型が安定せず、別な早産脳傷害モデル作成を余儀なくされたため実験計画が遅延した。この問題は、LPS投与早産脳傷害モデル作成により解決されたが、他臓器の早産合併症である肺障害や壊死性腸炎の動物モデル作成の着手を送らせざるを得なくなった。

今後の研究の推進方策

本年度は、まず成熟児の低酸素虚血性脳障害を用いたhAFS治療効果検討のノウハウをいかして、まず、早産脳傷害に対する治療効果を検討する。さらに、本年度の検討にて実現可能であった、in vitroの環境での投与前細胞調整法（低酸素培養、スフェロイド培養）により、治療効果が増強するか否かについて検討する。さらに、他臓器の早産合併症である肺障害や壊死性腸炎の動物モデル作成を行いたいと考える。

研究成果

• [雑誌論文] Retrospective multicenter study of leaving the placenta in situ for patients with placenta previa on a cesarean scar. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyakoshi K, Otani T, Kondoh E, Makino S, Tanaka M, Takeda S; Perinatal Research Network Group in Japan..
  • 雑誌名: Int J Gynaecol Obstet. 巻: 140 ページ: 345-351
  • DOI: 10.1002/ijgo.12397.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human Amniotic Fluid Stem Cells: Therapeutic Potential for Perinatal Patients with Intractable Neurological Disease. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ochiai D, Masuda H, Abe Y, Otani T, Fukutake M, Matsumoto T, Miyakoshi K, Tanaka M.
  • 雑誌名: Keio J Med 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.2302/kjm
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association of Maternal Factors with Perinatal Complications in Pregnancies Complicated with Diabetes: A Single-Center Retrospective Analysis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Endo S, Saisho Y, Miyakoshi K, Ochiai D, Matsumoto T, Kawano Y, Mitsuishi M, Irie J, Tanaka M, Meguro S, Tanaka M, Itoh H.
  • 雑誌名: J Clin Med 巻: 7 ページ: -
  • DOI: 10.3390/jcm7010005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Umbilical cord hemangioma: Sonographic features by HDlive Flow. (2018)
  • 著者名/発表者名: Akiba Y, Miyakoshi K, Ochiai D, Kawaida M, Matsumoto T, Tanaka M.
  • 雑誌名: Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 巻: 221 ページ: 195-196
  • DOI: 10.1016/j.ejogrb
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discordant fetal phenotype of hypophosphatasia in two siblings. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikenoue S, Miyakoshi K, Ishii T, Sato Y, Otani T, Akiba Y, Kasuga Y, Ochiai D, Matsumoto T, Ichihashi Y, Matsuzaki Y, Tachikawa K, Michigami T, Nishimura G, Ikeda K, Hasegawa T, Tanaka M.
  • 雑誌名: Am J Med Genet A 巻: 176 ページ: 171-174
  • DOI: 10.1002/ajmg.a.38531.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laparoscopic fenestration of a large peritoneal inclusion cyst: Description of a new surgical technique. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Ota K, Maki J, Sato S, Masuda H, Tanaka M.
  • 雑誌名: Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 巻: 219 ページ: 68-69
  • DOI: 10.1016/j.ejogrb
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of borderline-subclinical hypothyroidism on subsequent pregnancy outcome in women with unexplained recurrent pregnancy loss. (2017)
  • 著者名/発表者名: Uchida S, Maruyama T, Kagami M, Miki F, Hihara H, Katakura S, Yoshimasa Y, Masuda H, Uchida H, Tanaka M.
  • 雑誌名: J Obstet Gynaecol Res. 巻: 43 ページ: 1014-1020
  • DOI: 10.1111/jog.13319.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Uchida S, Maruyama T, Kagami M, Miki F, Hihara H, Katakura S, Yoshimasa Y, Masuda H, Uchida H, Tanaka M. (2017)
  • 著者名/発表者名: Furuya M, Masuda H, Hara K, Uchida H, Sato K, Sato S, Asada H, Maruyama T, Yoshimura Y, Katabuchi H, Tanaka M, Saya H.
  • 雑誌名: Acta Obstet Gynecol Scand. 巻: 96 ページ: 1128-1135
  • DOI: 10.1111/aogs.13179.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mid-trimester residual cervical length and the risk of preterm birth in pregnancies after abdominal radical trachelectomy: a retrospective analysis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kasuga Y, Miyakoshi K, Nishio H, Akiba Y, Otani T, Fukutake M, Ikenoue S, Ochiai D, Matsumoto T, Tanaka K, Minegishi K, Kuji N, Roberts R, Aoki D, Tanaka M.
  • 雑誌名: BJOG. 巻: 124 ページ: 1729-1735
  • DOI: 10.1111/1471-0528.14688.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association of common polymorphisms with gestational diabetes mellitus in Japanese women: A case-control study. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kasuga Y, Hata K, Tajima A, Ochiai D, Saisho Y, Matsumoto T, Arata N, Miyakoshi K, Tanaka M.
  • 雑誌名: Endocr J. 巻: 64 ページ: 463-475
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ16-0431.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low dose resveratrol ameliorates mitochondrial respiratory dysfunction and enhances cellular reprogramming. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizuguchi Y, Hatakeyama H, Sueoka K, Tanaka M, Goto YI.
  • 雑誌名: Mitochondrion. 巻: 34 ページ: 43-48
  • DOI: 10.1016/j.mito.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prenatal sonographic images of left pulmonary artery sling. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ochiai D, Miyakoshi K, Koinuma G, Matsumoto T, Tanaka M.
  • 雑誌名: Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 巻: 211 ページ: 217-218
  • DOI: 10.1016/j.ejogrb.2016.12.026.
  • 査読あり
• [学会発表] A novel strategy to treat fetal myelomeningocele using human amniotic fluid stem cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Yushi Abe, Daigo Ochiai, Hirotaka Masuda, Toshimitsu Otani, Marie Fukutake, Youhei Akiba, Tadashi Matsumoto, Kei Miyakoshi, Mamoru Tanaka
  • 学会等名: Society for Reproductive Investigation
  • 国際学会
• [学会発表] Human amniotic fluid stem cells have a unique potential to accelerate cutaneous wound healing with less fibrotic scarring like fetal wound healing (2018)
  • 著者名/発表者名: Yu Sato, Daigo Ochiai, Hirotaka Masuda, Yushi Abe, Toshimitsu Otani, Marie Fukutake, Youhei Akiba, Tadashi Matsumoto, Kei Miyakoshi, Mamoru Tanaka
  • 学会等名: Society for Reproductive Investigation
  • 国際学会
• [学会発表] Human amniotic fluid stem cells :A novel treatment option for neonatal cerebral palsy (2018)
  • 著者名/発表者名: Toshimitsu Otani, Daigo Ochiai, Marie Fukutake, Yushi Abe, Yu Sato, Youhei Akiba, Tadashi Matsumoto, Hirotaka Masuda, Kei Miyakoshi, Mamoru Tanaka
  • 学会等名: Society for Reproductive Investigation
  • 国際学会
• [学会発表] ヒト羊水幹細胞を用いた脊髄髄膜瘤に対する新規胎児治療法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 阿部雄志，落合大吾，升田博隆，大谷利光，福武麻里絵，秋葉洋平，松本直，宮越敬，田中守
  • 学会等名: 日本再生医療学会
• [学会発表] ヒト羊水幹細胞の投与前調整法に関する検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部雄志，落合大吾，福武麻里絵，大谷利光，升田博隆，秋葉洋平，松本直，宮越敬，田中守
  • 学会等名: 臍帯血による再生医療研究会
• [学会発表] ヒト羊水幹細胞の羊水腔内注入によるラット脊髄髄膜瘤の治療効果に関する検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 落合大吾, 阿部雄志, 大谷利光, 福武麻里絵, 升田博隆, 佐藤佑, 秋葉洋平, 松本直, 宮越敬, 田中守
  • 学会等名: 日本胎児治療学会
• [学会発表] ヒト羊水幹細胞がマウス皮膚再生に与える影響 － 細胞局所注射ならびに細胞シート貼付における検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 福武麻里絵, 落合大吾, 佐藤佑, 秋葉洋平, 大谷利光, 池ノ上学, 春日義史, 松本直, 宮越敬, 田中守
  • 学会等名: 日本周産期・新生児医学会
• [学会発表] Effects of human amniotic fluid stem cells on cutaneous wound healing in a mouse excisional model (2017)
  • 著者名/発表者名: Marie Fukutake, Daigo Ochiai, Hirotaka Masuda, Yu Sato, Youhei Akiba, Toshimitsu Otani, Satoru Ikenoue, Yoshifumi Kasuga, Tadashi Matsumoto, Kei Miyakoshi, Mamoru Tanaka, Daisuke Aoki
  • 学会等名: Japan Society of Obstetrics and Gynecology
  • 国際学会
• [学会発表] Amniotic fluid derived Mesenchymal Stem Cells: Design for the future (2017)
  • 著者名/発表者名: Mamoru Tanaka
  • 学会等名: Korean Society of Perinatology
  • 国際学会 / 招待講演