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2014 年度 実施状況報告書

機能強化型間葉系間質細胞を用いた細胞移植治療法開発の基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 26860273
研究機関独立行政法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

笠原 優子  独立行政法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 遺伝子疾患治療研究部, 科研費研究員 (90391911)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード間葉系幹細胞 / 細胞移植 / 筋ジストロフィー / 疾患モデル動物 / 炎症 / 抗炎症性サイトカイン / IL-10
研究実績の概要

本研究課題では、間葉系間質細胞 (Multipotent mesenchymal stromal cells:MSCs)は「免疫抑制能」と「多分化能」を有し、細胞性医薬品として臨床応用が注目されている。これまでに、研究代表者らは筋分化誘導操作を行ったMSCsを用いて、筋ジストロフィー犬への移植条件の確立に成功している(Kasahara et al., 2012)。しかし、治療効果を得るためには、炎症の鎮静化が必要だと考えた。そこで本課題ではまず、抗炎症性サイトカインIL-10を欠損することにより慢性炎症を伴うことが予想される筋ジストロフィーマウス(IL-10-/-/mdx) 系統を樹立して、炎症反応によって助長される筋組織傷害および機能障害を明確にすることを目的とした。その上で、抗炎症作用を示すMSCsを作製し、炎症制御療法の可能性を検討する。
IL-10-/-/mdxはmdxと比べて筋組織中の炎症性M1マクロファージの浸潤が増強し、炎症セイサイトカイン・ケモカインIL-1α, IL-1β, RANTES, M-CSF, MIG, IL-6の発現が増加していた。横隔膜は病理学的解析においてはmdxと同等の強い線維化を認めたが、心筋においては、より進行した線維化や拡張型心筋症の病理所見を認めた。さらに呼吸循環機能解析において、IL-10-/-/mdx は安静時期の換気量や左室内径短縮率 (%FS) が低下していた。IL-10を欠損することで、mdxマウスの筋組織障害や呼吸循環機能障害が重症化したことから、炎症がDMDの病態を重篤化する重要な要因であることが示唆された。
以上の結果より、今後IL-10の抗炎症効果を応用した新たな治療技術の開発が期待された。

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

DMDに対するステロイド療法が着目されているが、従来、炎症と病態との関係の解析は十分ではなかった。抗炎症性サイトカインIL-10を欠損したmdxマウスの作出と病態解析を行い、炎症素因による重症化を証明した。今後、抗炎症療法開発や免疫寛容誘導遺伝子治療への応用が期待される。

今後の研究の推進方策

本年度の研究成果より、筋ジストロフィーにおいて炎症素因による重症化が証明されたことから、今後さらに炎症を標的とした抗炎症療法開発が重要であると考えられる。そこで次年度より、IL-10欠損mdxマウスを用いてMSCsの「抗炎症効果」を示す最適な細胞移植条件を検討する予定である。

次年度使用額が生じた理由

研究計画に沿って必要な物品を購入し、計画通りの研究を遂行することが可能であった。本年度は3751円が未使用となったが、この価格ではこれ以上必要な物品は購入できなかった。

次年度使用額の使用計画

本年度の残高3751円は、来年度分と合算して必要な消耗品の購入に充てる予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

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 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (5件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Intra-Amniotic rAAV-Mediated Microdystrophin Gene Transfer Improves Canine X-Linked Muscular Dystrophy and May Induce Immune Tolerance2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Hayashita-Kinoh, Naoko Yugeta, Hironori Okada, Yuko Nitahara-Kasahara, Tomoko Chiyo, Takashi Okada and Shin’ichi Takeda
    • 雑誌名

      Molecular Therapy

      巻: 4 ページ: 627-637

    • DOI

      10.1038/mt.2015.5.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dystrophic mdx mice develop severe cardiac and respiratory dysfunction following genetic ablation of the anti-inflammatory cytokine IL-10.2014

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara, Hiromi Hayashita-Kinoh, Tomoko Chiyo, Akiyo Nishiyama, Hironori Okada, Shin’ichi Takeda and Takashi Okada
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: 23 ページ: 3990-4000

    • DOI

      10.1093/hmg/ddu113

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cell therapeutic approaches using multipotent mesencymal stromal cells for muscular dystrophy.2014

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara, Shin’ichi Takeda and Takashi Okada.
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 34 ページ: 198-205

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] DOK7 Gene Therapy Benefits Mouse Models of Diseases Characterized by Defects in the Neuromuscular Junction.2014

    • 著者名/発表者名
      Sumimasa Arimura, Takashi Okada, Tohru Tezuka, Tomoko Chiyo, Yuko Kasahara, Toshiro Yoshimura, Masakatsu Motomura, Nobuaki Yoshida, David Beeson, Shin’ichi Takeda, Yuji Yamanashi.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 345 ページ: 1505-1508

    • DOI

      10.1126/science.1250744.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Engraftment of mesenchymal stromal cells is effectively associated by IL-10 in skeletal muscle2014

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara, Hiromi Hayashita-Kinoh, Nana Tsumita, Tomoko Chiyo, Hironori Okada, Shin'ichi Takeda and Takashi Okada
    • 学会等名
      Japan Society of Gene & Cell Therapy 20th Annual Meeting
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学、東京都港区
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-08
  • [学会発表] IL-10強制発現による機能強化型MSCsの作製と生存解析2014

    • 著者名/発表者名
      笠原優子,喜納裕美,千代智子,岡田浩典,武田伸一,岡田尚巳
    • 学会等名
      第35回日本炎症・再生医学会
    • 発表場所
      万国津梁館、沖縄県名護市
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-04
  • [学会発表] Skeletal muscle engraftment of mesenchymal stromal cells is augmented by IL-10.2014

    • 著者名/発表者名
      Yuko Nitahara-Kasahara, Hiromi Hayashita-Kinoh, Tomoko Chiyo, Hironori Okada, Shin’ichi Takeda,Takashi Okada.
    • 学会等名
      American Society of Gene & Cell Therapy 17th Annual Meeting
    • 発表場所
      the Marriott Wardman Park Hotel, Wahington DC, USA
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [学会発表] Immune Tolerance Induction in Canine X-Linked Muscular Dystrophy With rAAV9-Microdystrophin Transduction.2014

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Hayashita-Kinoh, Yuko Nitahara-Kasahara, Tomoko Chiyo, Takashi Okada,Shin’ichi Takeda.
    • 学会等名
      American society of gene & cell therapy 17th Annual meeting
    • 発表場所
      the Marriott Wardman Park Hotel, Wahington DC, USA
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [学会発表] Induction of Local OPMD Histopathology in Common Marmoset By rAAV1 and 8-Mediated Transduction.2014

    • 著者名/発表者名
      Hironori Okada, Hidetoshi Ishibashi,Hiromi Hayashita-Kinoh, Tomoko Chiyo, Chiaki Masuda, Yuko Nitahara-Kasahara, Shin’ichi Takeda, Takashi Okada
    • 学会等名
      American society of gene & cell therapy 17th Annual meeting
    • 発表場所
      the Marriott Wardman Park Hotel, Wahington DC, USA
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-24
  • [産業財産権] 移植用幹細胞及びその製造方法2014

    • 発明者名
      1) 岡田尚巳,笠原優子,武田伸一
    • 権利者名
      1) 岡田尚巳,笠原優子,武田伸一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2014/063448
    • 出願年月日
      2014-05-21
    • 外国
  • [産業財産権] 歯髄由来多能性幹細胞を含有する筋ジストロフィー治療剤2014

    • 発明者名
      2) 岡田尚巳,笠原優子,今川 究
    • 権利者名
      2) 岡田尚巳,笠原優子,今川 究
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-231379
    • 出願年月日
      2014-11-14

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公開日: 2016-06-01  

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