研究課題
申請者らは脂肪由来間葉系幹細胞(ASC)に着目し血清培養法を開発した。低血清培養脂肪由来間葉系幹細胞（LASC）は高血清培養ASC（HASC）や骨髄由来間葉系幹細胞（BM-MSC）と比較して、強い再生促進作用と免疫抑制作用を有する。LASCからの再生促進因子としては、hepatocyte growth factor (HGF)が重要であることを見出している。また、免疫抑制作用のひとつとして、免疫調整性M2型マクロファージを誘導することを見出した。しかし、その分子メカニズムには依然不明な点が多い。まず、オートファジーに着目して検討を行った。本年度は、LASCではHASCと比較してオートファジーが亢進していることを、条件を変えて検証した。低酸素状態や低ブドウ糖培養液では、LASCのオートファジーに明確な影響は見られなかった。ラパマイシン以外のmTOR阻害薬の影響を試したが、LASCのオートファジーをさらに亢進させることはできなかった。そこで、LASCとHASCの代謝を比較する目的で、代謝産物を網羅的に調べ比較検討した。現在、LASCでは解糖系が亢進し、TCA回路は抑制されている可能性につき検討している。これまでにラットLASCがIL-6を分泌して、M2マクロファージを誘導することを見出していた。本年度は、ヒトのLASCとHASCおよび骨髄由来幹細胞（BM-MSC）が分泌するサイトカインを網羅的に検出し、比較検討した。LASCはHGFやMCP-1を多く発現していた。ヒトにおいては、IL-6の発現量に明確な差はみられなかった。ヒト、ラット、マウスでは、同じLASCでも発現する分子が違っている可能性があるため、各動物に共通する因子に着目して検討することが有用と考えている。
3: やや遅れている
本研究は、当初オートファジー(自食作用)に着目して検討を開始した。オートファジーは飢餓状態で亢進する現象で、細胞内浄化作用・老化抑制などに作用する。申請者は免疫染色および電子顕微鏡による観察で、LASC ではHASC と比較してオートファジーが亢進していることを見出した。そこで、申請者は「LASC における免疫抑制作用にはオートファジーが関与する。」という仮説を立てた。しかし、LASCにおいてオートファジーはすでに亢進しており、薬剤や培養条件を調整することでさらに亢進させることは困難であることが判明した。そこで、LASCとHASCとBM-MSCの比較をすることで、LASCの特徴を明確にして、LASCの高機能化の方向性を探るという方針転換を行ったため、当初の進捗予定とはずれを生じている。また、研究途中で、ヒト、ラット、マウスのLASCで発現する分子は必ずしも一致しないことが明らかになった。研究は、あくまでヒトの細胞を中心として、進める必要があり、若干の方向転換を要した。
LASC には、強い再生促進作用と免疫抑制作用がある。その分子メカニズムの一部として、HGFを介した血管新生や臓器再生、IL-6やPG-E2を介したM2型マクロファージ誘導を見出している。これまでは、ラット、マウス、ヒトの脂肪を用いて、各種検討をしてきたが、必ずしも分子発現プロファイルが一致しない。そこで、今後の研究の推進方策として、まずはヒトのLASCを中心に据える。最終的には、ヒト細胞の治療効果を明確にする必要があるが、そのためのin vivoの系を構築する必要がある。具体的には、ヒトLASCをラットおよびマウスの障害モデルに投与し、その治療効果を確認する。現在、通常のラットおよび免疫不全ラット（Nude rat）、通常のマウス（C57B6）とNOD－SCIDマウスを準備し、それぞれで腎障害モデルを作成する。そこに、同種あるいは異種の細胞製剤を投与して、治療効果を確認する。現在、そのための準備を進めている。また、オートファジーに着目することを修正し、今後はLASCの代謝経路に着目した検討を進める予定である。具体的には、解糖系とTCAサイクル、尿素サイクルに着目し、LASC、HASC,BM-MSCにおけて、これらの代謝経路に関連する分子を網羅的に解析する予定である。その結果を、LASC培養の高機能化に応用する予定である。
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