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2015 年度 実績報告書

新規細胞間コミュニケーション因子であるエクソソームによる組織再生機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25253089
研究機関広島大学

研究代表者

越智 光夫  広島大学, その他部局等, 学長 (70177244)

研究分担者 安達 伸生  広島大学, 大学院医歯薬保健学研究院(医), 教授 (30294383)
味八木 茂  広島大学, 病院(医), 講師 (10392490)
亀井 直輔  広島大学, 病院(医), 講師 (70444685)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード組織再生 / 間葉系幹細胞 / エクソソーム / miRNA
研究実績の概要

本研究は、分泌miRNAなどを含む“エクソソーム”が、組織修復およびこれまで治療効果のある移植幹細胞から分泌されることが組織再生に重要であるという新たなメカニズムの解明を目的とする。この新たなメカニズム解明のために本年度は、昨年より引き続きエクソソームの構成分子であるCD9のKOマウスを用いた骨折モデルを作製し、解析を行った。CD9 KOマウスの骨折モデルは、骨折治癒が遅延するが、MSCエクソソームの局所投与によりその遅延から回復することが明らかになった。CD9 KOマウス細胞由来のエクソソームを解析した結果、エクソソームの分泌低下というよりもCD9 KOによるエクソソームの機能低下によることが示唆された。さらに、野生型マウスへのMSCエクソソームの投与も、骨折治癒を促進することが示された。一方、MSC以外の骨肉腫細胞株由来エクソソームの投与による回復効果は示さなかった。MSCエクソソームによる治癒促進のメカニズムの一つとして、骨折治癒関連サイトカインとして知られているSDF-1やMCP-1などはエクソソーム中に低濃度であるにも関わらず治癒促進効果がみられたことから、サイトカインだけでなくその他の分子の関与が考えられた。実際、関連サイトカインには大きな違いがなかったMSCと骨肉腫細胞株由来エクソソームでは、miRNAのプロファイルに違いがあることからmiRNAの関与が示唆された(投稿中)。これらの結果から、以前報告した特定のmiRNAを過剰に含有するMSCエクソソーム取得法(BBRC 2014)を用いて、軟骨恒常性維持に重要なmiRNAを過剰に含有したMSCエクソソームを関節内に投与したところ、関節疾患の進行抑制に効果があることが示された。以上のことから本研究により組織再生の新たな機構の解明と特定のmiRNAを含んだエクソソームによる治療法の可能性が示された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Bach1 deficiency reduces severity of osteoarthritis through upregulation of heme oxygenase-12015

    • 著者名/発表者名
      Takada T, Miyaki S, Ishitobi H, Hirai Y, Nakasa T, Igarashi K, Lotz MK, Ochi M.
    • 雑誌名

      Arthritis Res Ther

      巻: 17 ページ: 285

    • DOI

      10.1186/s13075-015-0792-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mesenchymal-stem-cell-derived exosomes accelerate skeletal muscle regeneration.2015

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Miyaki S, Ishitobi H, Matsuyama S, Nakasa T, Kamei N, Akimoto T, Higashi Y, Ochi M.
    • 雑誌名

      FEBS Lett

      巻: 589 ページ: 1257-65

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2015.03.031

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MicroRNAs and Bone Regeneration2015

    • 著者名/発表者名
      Nakasa T, Yoshizuka M, Andry Usman M, Elbadry Mahmoud E, Ochi M
    • 雑誌名

      Curr Genomics

      巻: 6 ページ: 441-52

    • DOI

      10.2174/1389202916666150817213630

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stem cells in degenerative orthopaedic pathologies: effects of aging on therapeutic potential2015

    • 著者名/発表者名
      Atesok K, Fu FH, Sekiya I, Stolzing A, Ochi M, Rodeo SA.
    • 雑誌名

      Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc

      巻: Epub ahead of print ページ: In press

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Combination therapy with intra-articular injection of mesenchymal stem cells and articulated joint distraction for repair of a chronic osteochondral defect in the rabbit2015

    • 著者名/発表者名
      Harada Y, Nakasa T, Mahmoud EE, Kamei G, Adachi N, Deie M, Ochi M.
    • 雑誌名

      J Orthop Res

      巻: 33 ページ: 1466-73

    • DOI

      10.1002/jor.22922

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 間葉系幹細胞由来エクソソームは新たな組織再生因子である2016

    • 著者名/発表者名
      味八木茂、古田太輔、中邑祥博、石飛博之、越智光夫
    • 学会等名
      第15回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪市北区)
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-19
  • [学会発表] 変形性関節症におけるmicroRNAを含むエクソソーム2016

    • 著者名/発表者名
      味八木茂
    • 学会等名
      第29回日本軟骨代謝学会
    • 発表場所
      広島大学広仁会館(広島市南区)
    • 年月日
      2016-02-19 – 2016-02-20
    • 招待講演
  • [学会発表] MSC由来エクソソームによるマウスモデルの骨折治癒の促進の検討2015

    • 著者名/発表者名
      古田太輔、味八木茂、石飛博之、越智光夫
    • 学会等名
      第30回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山市大手町)
    • 年月日
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [学会発表] MSC由来エクソソームによるマウスモデルの骨折治癒の促進の検討2015

    • 著者名/発表者名
      古田太輔、味八木茂、石飛博之、越智光夫
    • 学会等名
      第33回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-07-23 – 2015-07-25

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公開日: 2017-01-06  

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