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2020 年度 実施状況報告書

脂肪組織由来間葉系前駆細胞を用いた血管新生療法の分子基盤探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K08401
研究機関名古屋大学

研究代表者

柴田 玲  名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (70343689)

研究分担者 室原 豊明  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (90299503)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード脂肪組織由来間葉系前駆細胞 / 血管新生 / 重症虚血肢
研究実績の概要

重症虚血肢患者5症例の患肢に脂肪組織由来間葉系前駆細胞(ADRCs)を移植したところ、いずれの症例も術後6ヶ月の時点で、疼痛の軽減及び潰瘍サイズの縮小または治癒、6分間歩行可能距離の延長など認め、患肢切断も免れた。これら5症例のADRC移植後の循環血液中の血管前駆細胞(CD34陽性細胞及びCD133陽性細胞)数を測定したところ、いずれも一過性に上昇していた。
また、血管新生因子の一つ VEGF-Aと、VEGF-Aアイソフォームの一つで、血管新生抑制因子でもある VEGF-A165b の血中濃度を測定し、その比(VEGF-A165b/VEGF-A)を計測したところ、ADRC移植後に有意に低下していた。筋芽細胞(C2C12)を用いた検討では、ADRC上清液の添加で、VEGF-Aの発現増加とVEGF-A165bの発現低下を認めた。しかしながら、マクロファージへのADRC上清液添加では、VEGF-AやVEGF-A165bに影響を与えなかった。一方で、マクロファージへのADRC上清液添加は、CD206陽性細胞の発現を増加させ、TNF-αの発現を低下させた。
これらの検討結果から、ADRCは、骨格筋細胞のVEGF分泌を調節して血管新生を促進させ、また、マクロファージにおいて、抗炎症作用を示すことで組織修復に加担する可能性が示唆された。重症虚血肢患者への自己ADRC移植は、安全で、かつ非常に効果的であった。血管前駆細胞の動員やVEGF分泌調節による血管新生の促進と患部組織での炎症抑制効果がその機序として考えられた。

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

本研究目的の一つは、脂肪組織由来間葉系前駆細胞(ADRCs)を用いた血管新生療法における治療効果を推測するバイオマーカーの探索と効果機序の解明にある。現在までに、重症虚血肢患者へのADRC移植後に血中の血管前駆細胞数やVEGF-A165bとVEGF-Aの比に大きな変化があることを見出し、これらの因子が今後、細胞治療のバイオマーカーになりうる可能性を示した。また、治療効果の機序として、ADRCが、骨格筋細胞のVEGF分泌を調節して血管新生を促進させること、マクロファージにおいて、強力な抗炎症作用を示すことも見出した。またこれらの知見は、Scientific Reports誌に発表した。したがって本研究は概ね順調に進展しているものと思われる。

今後の研究の推進方策

1) ADRCsを用いた血管新生療法の治療効果を予測するバイオマーカーの探索を引き続き行う。
2) 創傷治癒におけるADRCsの役割検討を行う。特に、マウス創傷治癒モデルを作成し、ADRCの創傷治癒効果とその機序に関して検討を進める。骨髄由来間葉系細胞と比較を行い、その優位性に関しても評価を行う。
3)シグナル伝達経路を含めた機序の解明に関しては、マウス創傷治癒モデルで強い効果を認めた場合、その機序の検討を進める。
4)肥満度や生活習慣病の背景により、ADRCの血管新生能やタンパク分泌能に違いがあるのか機能解析を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

マウス創傷治癒モデルを用いた検討では、新型コロナ感染症の影響で、物品の到着が滞り、一部の研究計画スケジュールが次年度に持ち越した。主に組織学的評価の部分であったため、抗体の購入や免疫染色に伴う物品の購入使用に関して次年度に繰り越し購入を検討している。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Intramyocardial Transplantation of Human iPS Cell?Derived Cardiac Spheroids Improves Cardiac Function in Heart?Failure Animals2021

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Shinji、Soma Yusuke、Nakajima Kazuaki、Kanazawa Hideaki、Tohyama Shugo、Tabei Ryota、Hirano Akinori、Handa Noriko、Yamada Yoshitake、Okuda Shige,...........Shibata Rei、Murohara Toyoaki、Tabata Yasuhiko、Kobayashi Eiji、Shimizu Hideyuki、Fukuda Keiichi、Fujita Jun
    • 雑誌名

      JACC: Basic to Translational Science

      巻: 6 ページ: 239~254

    • DOI

      10.1016/j.jacbts.2020.11.017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Future of Therapeutic Angiogenesis Using Adipose-Derived Stem Cells in the Cardiovascular Field2021

    • 著者名/発表者名
      Shibata Rei、Murohara Toyoaki
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 85 ページ: 667~668

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-21-0172

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] No influence on tumor growth by intramuscular injection of adipose-derived regenerative cells: safety evaluation of therapeutic angiogenesis with cell therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Junya、Shimizu Yuuki、Tsuzuki Kazuhito、Pu Zhongyue、Narita Shingo、Yamaguchi Shukuro、Katagiri Takeshi、Iwata Etsuo、Masutomi Tomohiro、Fujikawa Yusuke、Shibata Rei、Murohara Toyoaki
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology

      巻: 320 ページ: H447~H457

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00564.2020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Therapeutic angiogenesis using autologous adipose-derived regenerative cells in patients with critical limb ischaemia in Japan: a clinical pilot study2020

    • 著者名/発表者名
      Katagiri Takeshi、Kondo Kazuhisa、Shibata Rei、Hayashida Ryo、Shintani Satoshi、Yamaguchi Shukuro、Shimizu Yuuki、Unno Kazumasa、Kikuchi Ryosuke、Kodama Akio、Takanari Keisuke、Kamei Yuzuru、Komori Kimihiro、Murohara Toyoaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73096-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] C1q/TNF-Related Protein 9 Promotes Revascularization in Response to Ischemia via an eNOS-Dependent Manner2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Shukuro、Shibata Rei、Ohashi Koji、Enomoto Takashi、Ogawa Hayato、Otaka Naoya、Hiramatsu-Ito Mizuho、Masutomi Tomohiro、Kawanishi Hiroshi、Murohara Toyoaki、Ouchi Noriyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fphar.2020.01313

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Therapeutic Angiogenesis Using Bone Marrow Mononuclear Cell Transplantation ― A New Standard Treatment for Thromboangiitis Obliterans? ―2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata Rei、Yamaguchi Shukuro、Murohara Toyoaki
    • 雑誌名

      Circulation Journal

      巻: 84 ページ: 549~550

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-20-0137

  • [学会発表] C1q/TNF-Related Protein 9 Stimulates Revascularization in Response to Ischemia Through an eNOS-Dependent Pathway2020

    • 著者名/発表者名
      Shukuro Yamaguchi, Rei Shibata, Koji Ohashi, Toyoaki Murohara, and Noriyuki Ouchi
    • 学会等名
      The 4th JCS Council Forum on Basic CardioVascular Research 2020
    • 国際学会
  • [産業財産権] 皮膚保護剤2021

    • 発明者名
      山本徳則、柴田玲、室原豊明、加藤真貴子、山城知佳
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2021/006764

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公開日: 2021-12-27  

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