体性幹細胞とその分泌因子を用いた世界初の糖尿病性神経障害治療法の開発

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K09851
• 研究機関: 愛知医科大学
• 研究代表者: 神谷 英紀 愛知医科大学, 医学部, 准教授 (70542679)
• 研究分担者: 近藤 正樹 愛知医科大学, 医学部, 講師 (00717910) ; 恒川 新 愛知医科大学, 医学部, 准教授 (40612768) ; 姫野 龍仁 愛知医科大学, 医学部, 講師 (60753762)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 糖尿病性神経障害 / 歯髄幹細胞 / 再生医療

研究実績の概要

糖尿病性神経障害(DPN)の治療には有効な治療法はなく、新規治療法の開発が求められている。我々は、様々な組織幹細胞や前駆細胞を用いDPNに対する有用性を報告しており、その効果は移植細胞からの分泌因子（サイトカインなど）が重要と考えている。近年、幹細胞の中でもヒト乳歯歯髄幹細胞(SHED)が注目されている。SHEDは採取が簡便であること、神経堤細胞由来で高い再生能力が期待できること、間葉系マーカーと神経幹細胞マーカーを発現していることが特徴であり、DPNに対しより有用であると考えられる。そのため我々は、DPN新規治療法開発を目的とし、SHED培養上清のDPNへの効果を本科研費を用いて検討してきた。
平成29年度は、細胞実験を基本とし、SHEDの培養上清は脊髄後根神経節神経細胞（DRG）の軸索伸長効果を有していることを示した。さらに培養上清を限外濾過法を用い、培養上清分泌蛋白を100kDa以上、20-100kDa、6-20kDa、6kDa以下の4分画に分け、また超遠心法によってエクソソームを回収し、その軸索伸長効果を検討した。その効果は、エクソソーム添加では認めず、6kDa以下の蛋白分画が最も有効であることが示された。
平成30年度は、細胞実験の効果を動物モデルで検証した。DPNを呈するSTZ糖尿病マウスの片足にSHED上清を投与することにより、糖尿病状態で低下した神経機能が改善し、さらに神経血流や神経周囲筋肉内の毛細血管密度の改善も認めた。
令和元年度は、上記研究で不足している情報について詳細に検討を行い、論文投稿から受理に至った。
SHED培養上清はDRG神経突起伸長作用を有し、その作用にエクソソームは関与しないこと、またDPNに有効である可能性が示唆された。その機序として、培養上清による血流改善も寄与しており、さらに、6kDa以下の分泌蛋白因子が関与している可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Secreted factors from cultured dental pulp stem cells promoted neurite outgrowth of dorsal root ganglion neurons and ameliorated neural functions in streptozotocin-induced diabetic mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Miura-Yura E, Tsunekawa S, Naruse K, Nakamura N, Motegi M, Nakai-Shimoda H, Asano S, Kato M, Yamada Y, Izumoto-Akita T, Yamamoto A, Himeno T, Kondo M, Kato Y, Nakamura J, Kamiya H.
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Investigation 巻: 11(1) ページ: 28-38
  • DOI: 10.1111/jdi.13085.
  • 査読あり / オープンアクセス