心筋梗塞に対するエクソソーム投与による心筋再生誘導の検討

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10624
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 寺澤 幸枝 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (50566990)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大島 英揮 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (40378188) ; 成田 裕司 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60378221) ; 諫田 泰成 国立医薬品食品衛生研究所, 薬理部, 部長 (70510387) ; 藤本 和朗 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (70644665) ; 緒方 藍歌 名古屋大学, 医学系研究科, 研究員 (70718311)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 心筋梗塞 / エクソソーム / 心筋再生誘導

Outline of Annual Research Achievements

広範囲心筋梗塞では、壊死心筋による激しい炎症の後、線維組織に置換され、時間とともにリモデリングが進行し、心腔拡大や収縮障害、最終的に重症心不全を引き起こす。近年、移植片対宿主病（GvHD）の臨床治験において、RNA や蛋白を含む50-200nm の細胞外微小胞「エクソソーム」の抗炎症作用による治療の有効性が報告されている。
申請者らは、これまでに大動脈瘤に対して間葉系幹細胞（MSC）から産生されるエクソソーム投与療法を行い、瘤縮小効果が得られたことを明らかにしてきた。MSCや心筋塊前駆細胞由来のエクソソームによる心筋梗塞治療の有効性はすでに報告されているが、エクソソームの性質（膜表面タンパクや包括するmiRNA, mRNA, prtotein など）はホスト細胞に依存するため、細胞の種類によって治療効果が異なることが予想される。
平成29年度では、すでに治療効果が明らかとなっているMSC に着目し、MSC由来エクソソームに含まれるタンパクとmiRNAを、各アレイを用いて網羅的解析を行った。タンパクアレイでは286種のタンパクが同定され、全体のうちサイトカイン20.3%、成長因子21％、ケモカイン14%が占めていた。miRNAアレイでは、526種のmiRNAの存在を確認し、In Silicoにて血管新生因子や炎症抑制に働くmiR-17, miR-24, miR-92, miR-126, miR-210などが同定された。In vivo検討に進むため、心筋梗塞モデル作成に着手した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

MSC由来エクソソーム含有RNA, タンパクの網羅的解析および関与因子を同定することができたこと、また心筋梗塞モデル作成に着手したことから、概ね計画通りに遂行できていると考える。

Strategy for Future Research Activity

各細胞からのエクソソーム回収効率が低く、注入に必要なタンパク量を収集するのに多大な時間とコストを要することを懸念している。従って、動物実験の前に、どの細胞由来のエクソソームがより効果的なのかを、炎症性マクロファージを対象に抗炎症作用についてin vitroでスクリーニングする。スクリーニング結果から、より強い抗炎症作用を持つエクソソームを選定し、動物実験に移行する。

Causes of Carryover

（理由）
海外での成果発表、学会参加をしなかったため未使用額が生じた。
（使用計画）
In vitroスクリーニング実験に必要な消耗品等を購入する。 in vivo実験では、多くのラットを用いるため、動物購入費や飼育費に補填する。