2014 Fiscal Year Annual Research Report
筋ジストロフィー症に対する細胞移植治療とリハビリテーション
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13J04777
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
竹中 菜々 京都大学, iPS細胞研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 筋ジストロフィー症 / 間葉系間質細胞 / ６型コラーゲン / リハビリテーション / UCMD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋ジストロフィー症に対する細胞治療法確立を目指した研究の一環として、現在は主に、iPS細胞から作成された間葉系間質細胞を用いた研究を実施している。骨格筋中に存在する間葉系間質細胞は、様々な分泌因子や細胞外基質が骨格筋の恒常性の維持や骨格筋再生に働いているとの報告がある。中でも、間葉系間質細胞が産生する6型コラーゲン（COL6）は、サテライト細胞の活性化や骨格筋再生の促進に働くとの報告があり、さらに、ヒトでは、COL6の欠損はウルリッヒ型筋ジストロフィー症等の筋疾患の原因であることもわかっている。
そこで平成26年度は、ヒトiPS細胞から作製された間葉系間質細胞の性質を詳細に解析し、生体組織に由来する間葉系前駆細胞と同等の性質を有しているかを確認したうえで、難治性骨格筋疾患患者に対する移植治療等の新たな治療法確立へとつなげることを最終的な目的として研究を進めた。
その結果、ヒトiPS細胞に由来する間葉系間質細胞は、これまでに報告のあった生体骨格筋に由来する間葉系前駆細胞と同等の性質を持った細胞である可能性が高いことが明らかとなった。さらに、重度免疫不全モデルであるNOD/scid mouseの損傷骨格筋に対する移植実験では、移植されたiPS細胞由来間葉系間質細胞が、PDGFRαやCOL6の発現を維持したまま、生着していることが確認された。さらに、今回使用したGlycerolの注入によって作製された骨格筋損傷モデルは、骨格筋内への異常な脂肪蓄積と繊維化を示す病態モデルであるが、ヒトiPS由来間葉系間質細胞の移植は、このような異常な脂肪蓄積や繊維化といった病態を抑制する性質を持つ可能性が示唆された。
これらの結果から、iPS細胞由来間葉系間質細胞は再生医療に応用が可能であると考え、さらなる研究を計画している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度には、iPS細胞に由来する間葉系間質細胞が、ヒト骨格筋に存在する間葉系前駆細胞と同様な性質・能力を持つことを明らかとすることができた。さらに、glycerol注入による骨格筋損傷モデルへの移植実験では、これらのiPS細胞由来間葉系間質細胞による脂肪化や線維化といった病態の抑制効果を証明することできた。これらの成果は、本研究を遂行する上で土台となる部分であり、さらなる発展へとつながるものである。
さらに、細胞移植治療後のアウトプットの評価系として、麻酔下でのマウス筋収縮力のトルク測定法や、単離筋線維の電気刺激による収縮力の測定法などの確立に向けて予備実験を開始した。それと同時に、細胞移植治療後のリハビリテーション介入実験の開始に向け、再生リハビリテーションに関連した学会や研究会に積極的に参加し、情報収集に努めた。
以上の点より、平成26年度は、今後の研究の進捗を見据えた十分な準備ができたと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度には、iPS細胞由来間葉系間質細胞が生体骨格筋組織由来間葉系前駆細胞と同等の性質を有していることと、損傷骨格筋への移植実験では、移植部位に生着し、脂肪化や線維化等の病態の抑制効果を示すことが明らかとなった。そのため、iPS細胞由来間葉系間質細胞は骨格筋再生促進や難治性骨格筋疾患の治療を目指した再生医療に応用が可能であると考え、これらの細胞の臨床応用を目指し、様々な骨格筋疾患モデルマウスへの移植実験等の、さらなる研究を計画している。
そのうちのひとつとして、ウルリッヒ型筋ジストロフィー症のモデルであるCOL6-/-mouseへの移植実験を計画している。そのために、現在、COL6-/-mouseの受精卵を当研究所内で代理母による出産を実施し、重度免疫不全マウスであるNSG mouseとのトランスジェニックマウス（COL6-/-/NSG mouse）を作製している。そして、COL6-/-/NSG mouseに対し、COL6産生能力を持つヒトiPS由来間葉系間質細胞の移植し、移植による治療効果の有無を評価する予定である。
さらに、デュシェンヌ型筋ジストロフィー症モデルマウス（DMD-null mouse）に対し、ヒトiPS細胞由来骨格筋前駆細胞を移植する実験系では、移植による運動機能回復効果の評価方法の確立を目指している。現在は、細胞移植を実施した骨格筋の筋力をin vivoで測定する実験に向けて、予備実験データの収集を開始している。
さらに、細胞移植治療後のリハビリテーション介入として、どういったリハビリテーションプログラムが効果的であるか現在検討中である。上記の2つの骨格筋疾患モデルマウス（COL6-/- mouse, DMD-null mouse）に対する細胞移植法が確立でき、組織学的に治療効果が立証された段階で、リハビリテーション介入実験を開始する予定である。
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Research Products
(7 results)
