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2019 年度 実績報告書

血管内皮細胞由来エクソソームを利用する脱髄疾患治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H02522
研究機関群馬大学

研究代表者

石崎 泰樹  群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90183003)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードエクソソーム / オリゴデンドロサイト / 脱髄疾患 / 再髄鞘化 / iPS細胞 / 再生医療
研究実績の概要

本研究では、これまでの研究成果を基盤に、脳微小血管内皮細胞(MVECs)移植により脱髄軸索の再髄鞘化が促進される分子機構を明らかにし、白質梗塞に伴う脱髄に対する治療戦略開発の基盤となる知見を獲得することを目的とする。さらに、他の脱髄疾患モデルを視野に入れ、この知見が白質梗塞のみならず脱髄疾患一般の治療戦略開発においても有効であるか否かを検証する。
①血管内皮細胞由来のオリゴデンドロサイト前駆細胞(OPCs )生存促進因子の同定
平成30年度の研究で、MVECs由来のエクソソーム中にOPCsの生存・増殖を促進することが知られているPDGFBが含まれているのを明らかにした。平成31(令和1)年度の研究では、PDGFBのエクソソームにおける局在を検討し、PDGFBの多くの部分がエクソソーム外表面にヘパラン硫酸プロテオグリカンを介して結合していることを、免疫電子顕微鏡法等で明らかにした。またエクソソームを培養OPCsに添加したときに見られる効果が、抗PDGFB中和抗体によって部分的に抑制されることも明らかにした。現在投稿準備中である。
②ヒトiPS細胞由来血管内皮細胞(iVECs)移植の白質梗塞モデルに及ぼす影響の検討
ヒトiPS細胞を血管内皮細胞に分化させることに成功し、この血管内皮細胞(iVECs)をラット白質梗塞モデルに移植したところ、梗塞巣が縮小し、梗塞巣内の脱髄軸索の再髄鞘化が促進され、歩行障害も改善された。このとき、OPCs数の増加、炎症反応の抑制、反応性アストログリアの増殖抑制も観察された。これらの成果はJournal of Neurochemistryに発表した。

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

血管内皮細胞由来エクソソームの外表面に、オリゴデンドロサイト前駆細胞の生存・増殖を促進するPDGFBがヘパラン硫酸プロテオグリカンを介して結合していることを明らかにすることができた。またヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞(iVECs)移植がラット白質梗塞モデルで、梗塞巣の縮小、梗塞巣内の脱髄軸索の再髄鞘化促進、歩行障害の改善をもたらすことを明らかにし、この成果をJournal of Neurochemistryに発表することができた。

今後の研究の推進方策

1.ヒトiPS細胞由来内皮細胞(iVECs)移植が炎症反応を抑制する分子細胞基盤を明らかにする。
2.iVECs由来エクソソームを材料としてエクソソーム中に含まれるmicroRNAの機能解析を進める。
iVECsからはMVECsに比べて大量のエクソソームを調製することができるので、これまでのmicroRNA解析をiVECs由来エクソソームを材料として継続する。
3.iVECs移植及びiVECs由来エクソソーム投与が他の脱髄疾患モデルに及ぼす効果を検討する。
具体的にはリゾレシチン定位的注射による脱髄、実験的自己免疫性脳脊髄炎に及ぼすiVECs移植及びiVECs由来エクソソーム投与の効果を検討する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Transplantation of iPS‐derived vascular endothelial cells improves white matter ischemic damage2020

    • 著者名/発表者名
      Xu Bin、Kurachi Masashi、Shimauchi‐Ohtaki Hiroya、Yoshimoto Yuhei、Ishizaki Yasuki
    • 雑誌名

      Journal of Neurochemistry

      巻: 153 ページ: 759~771

    • DOI

      10.1111/jnc.14949

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deletion of Class II ADP-Ribosylation Factors in Mice Causes Tremor by the Nav1.6 Loss in Cerebellar Purkinje Cell Axon Initial Segments2019

    • 著者名/発表者名
      Hosoi Nobutake、Shibasaki Koji、Hosono Mayu、Konno Ayumu、Shinoda Yo、Kiyonari Hiroshi、Inoue Kenichi、Muramatsu Shin-ichi、Ishizaki Yasuki、Hirai Hirokazu、Furuichi Teiichi、Sadakata Tetsushi
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 39 ページ: 6339~6353

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.2002-18.2019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature elevation in epileptogenic foci exacerbates epileptic discharge through TRPV4 activation2019

    • 著者名/発表者名
      Shibasaki Koji、Yamada Katsuya、Miwa Hideki、Yanagawa Yuchio、Suzuki Michiyasu、Tominaga Makoto、Ishizaki Yasuki
    • 雑誌名

      Laboratory Investigation

      巻: 100 ページ: 274~284

    • DOI

      10.1038/s41374-019-0335-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] TRPC5 regulates axonal outgrowth in developing retinal ganglion cells2019

    • 著者名/発表者名
      Oda Mai、Yamamoto Hanako、Matsumoto Hidetaka、Ishizaki Yasuki、Shibasaki Koji
    • 雑誌名

      Laboratory Investigation

      巻: 100 ページ: 297~310

    • DOI

      10.1038/s41374-019-0347-1

    • 査読あり
  • [学会発表] Transplantation of iPS-derived vascular endothelial cells ameliorates white matter infarct2020

    • 著者名/発表者名
      Xu Bin, Kurachi Masashi, Shimauchi-Ohtaki Hiroya, Yoshimoto Yuhei, Ishizaki Yasuki
    • 学会等名
      The 10th Conference of International Society of Radiation Neurobiology
  • [学会発表] The dynamics of revascularization after white matter infarction monitored in Flt1-tdsRed and Flk1-GFP mice.2019

    • 著者名/発表者名
      Shimauchi-Otaki Hiroya, Kurachi Masashi, Naruse Masae, Shibasaki Koji, Sugio Shouta, Matsumoto Ken, Ema Masatsugu, Yoshimoto Yuhei, Ishizaki Yasuki
    • 学会等名
      The 29th International Symposium on Cerebral Blood Flow, Metabolism and Function
    • 国際学会
  • [学会発表] A role for PDGF-B in the stimulatory effect of exosomes from cerebral microvascular endothelial cells on proliferation of oligodendrocyte precursor cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishizaki Yasuki, Kurachi Masashi, Xu Bin, Matsuzaki Toshiyuki
    • 学会等名
      The 14th European Meeting on Glial Cells in Health and Disease
    • 国際学会
  • [学会発表] Calpain/calpastatin system plays a role for control of NPC survival via cleavage of Bax.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Hanako, Kurachi Masashi, Shibasaki Koji, Naruse Masae, Ishizaki Yasuki
    • 学会等名
      Neuro 2019(第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学会大会)
  • [学会発表] PDGF-B in the extracellular vesicles from brain microvascular endothelial cells promotes proliferation of oligodendrocyte precursor cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Kurachi Masashi, Xu Bin, Osawa Sho, Matsuzaki Toshiyuki, Ishizaki Yasuki
    • 学会等名
      Neuro 2019(第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学会大会)
  • [学会発表] Effect of transplantation of iPS-derived vascular endothelial cells on white matter infarct.2019

    • 著者名/発表者名
      Xu Bin, Kurachi Masashi, Shimauchi-Ohtaki Hiroya, Yoshimoto Yuhei, Ishizaki Yasuki
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会

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公開日: 2021-01-27  

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