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2019 Fiscal Year Research-status Report

起源が異なる2つの間葉系幹細胞の細胞生物学的特徴の解析と疾患モデル治療

Research Project

Project/Area Number 18K06264
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

江良 択実  熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (00273706)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords細胞由来
Outline of Annual Research Achievements

私たちは、これまでにヒトiPS細胞から由来が異なる2つの間葉系幹細胞(MSC)、神経上皮(神経堤)細胞と中胚葉細胞の由来、を分化誘導することに成功している。2018年度に得られた以下の特徴をもつMSCについて変形性関節症モデルマウスを作成し、移植を行いその効果を調べた。以下MSCの特徴1. 脂肪細胞、軟骨細胞、骨細胞へ分化していることを確認し、多能性を有するMSCである。2.間葉系幹細胞で発現する分子、PDGFR-alpha, CD90, CD73, CD105が発現している3. コロニーアッセイ法(CFU-F)を形成できる。さらに、2つのMSCを褥瘡モデルマウスへ移植し、その治療効果を解析した。その結果、移植群が無移植群に比べて治癒スピードが速かった。以上から、皮膚潰瘍に対して治療効果があることが判明した。
変形性関節症モデルマウスへの効果
方法 膝関節の前十字靭帯を切断することによって正常マウスに変形性関節症のモデルを作成することができる。このモデルマウスの関節内へ2種類の間葉系幹細胞を注入した。細胞はすでに効果が認められているヒアルロン酸に混ぜて投与した。投与後2週間目の関節の組織切片を作成し、HE染色による通常の組織解析を行うと伴に、軟骨を染める特殊染色を行い関節軟骨の修復の程度を解析した。
結果・考察 明らかにMSCを移植した群が軟骨損傷の修復が早く終了した。これはiPS細胞から誘導した起源が異なる2種類のMSCに軟骨損傷修復を加速させる能力があることを示唆している。また中胚葉由来のMSCが神経上皮由来のMSCよりも効果が高かった。このことは同じMSCでも由来に依存して治療効果が異なることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

計画通り、非常に順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

2020年度は、2年間に得られた2つの疾患モデルマウス(褥瘡モデルマウスと変形性関節症モデルマウス)に対する効果が、iPS細胞から誘導した由来が異なる2つの間葉系幹細胞の移植にて異なっていた点について、両者の違いを遺伝子発現プロファイルのデータ等を使い解析し、その違いを説明できる分子機構の解明、具体的には修復に関与するようなFactorの探索等を行い、さらに他手技(qPCRなど)を使い遺伝子発現プロファイルのデータを確定する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Presynaptic Dysfunction in Neurons Derived from Tay-Sachs iPSCs.2019

    • Author(s)
      Matsushita K, Numakawa T, Odaka H, Kajihara R, Soga M, Ozasa S, Nakamura K, Mizuta H and Era T.
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 414 Pages: 128-140

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2019.06.026.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activin Is Superior to BMP7 for Efficient Maintenance of Human iPSC-Derived Nephron Progenitors.2019

    • Author(s)
      Tanigawa S, Naganuma H, Kaku Y, Era T, Sakuma T, Yamamoto T, Taguchi A and Nishinakamura R.
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 13 Pages: 322-337

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2019.07.003.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simplifying the Chemical Structure of Cationic Lipids for siRNA-Lipid Nanoparticles.2019

    • Author(s)
      Kuboyama T, Yagi K, Naoi T, Era T, Yagi N, Nakasato Y, Yabuuchi H, Takahashi S, Shinohara F, Iwai H, Koubara-Yamada A, Hasegawa K, Miwa A.
    • Journal Title

      ACS Med Chem Lett.

      Volume: 10 Pages: 749-753

    • DOI

      10.1021/acsmedchemlett.8b00652.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Presynaptic dysfunction in neurons derived from Tay-Sachs-iPSCs.2020

    • Author(s)
      Takumi Era, Kozo Matsushita, Ryutaro Kajihara, Haruki Odaka, Minami Soga, Kimitoshi Nakamura and Tadahiro Numakawa.
    • Organizer
      16th Annual WORLD Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Derivation, Induction and Gene manipulation in Mesenchymal Stem Cell.2019

    • Author(s)
      Takumi Era
    • Organizer
      The 25th Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy.
    • Invited
  • [Presentation] 疾患由来iPS細胞を使った疾患解析と薬剤開発2019

    • Author(s)
      江良択実
    • Organizer
      第67回日本輸血・細胞治療学会学術総会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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