小腸移植後の慢性拒絶制御における間葉系幹細胞による再生細胞医療の研究

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K08692
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 上野 豪久 大阪大学, 医学部附属病院, 特任准教授(常勤) (10456957)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東堂 まりえ 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (50882239) ; 高瀬 洪生 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (80961763)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 小腸移植 / 慢性拒絶 / 間葉系幹細胞 / HMGB1 / 再生誘導医薬

Outline of Annual Research Achievements

小腸移植後慢性拒絶反応の制御を目標に、ラットおよびマウスを用いたin vivoおよびin vitroの研究を施行している。まず、慢性拒絶モデルのラットとマウスの作成を行っている。慢性拒絶モデルラットはおおむね作成が完了している。組織像および免疫組織染色にて小腸グラフトの線維化および腸間膜動脈の線維化を伴う閉塞性動脈炎の所見を呈していることを確認し、小腸粘膜下層の著明な肥厚、および腸間膜動脈の内皮脱落、血管周囲の細胞外基質沈着を確認した。治療は現在で種々の疾患を対象に研究、臨床試験を施行しているHMGB-1ペプチドアナログを使用している。HMGB-1ペプチドアナログは骨髄から血中に間葉系幹細胞(MSC)を誘導することが報告されており、MSCはケモカインを介して損傷組織や低酸素状態の組織にmigrationすることが報告されている。In vivoによる慢性拒絶モデルの作成および再生誘導治療を中心に、MSCによる免疫抑制、組織や血管線維化の制御などのin vitro研究を施行している。我々はMSCとナイーブ T細胞を共培養し、MSCによりナイーブ T細胞からCD4+T細胞、CD8+T細胞の増殖が抑制されることを確認した。これらは液性因子ではなく細胞間の直接作用であることが示唆されるが、MSCによる細胞間直接作用を介した抑制は明らかにはされておらず、解明が期待される。また、HMGB-1ペプチドアナログはMSCに対し誘導のみではなく機能変化を起こす可能性が考えられており、我々の研究ではHMGB-1ペプチドアナログで刺激したMSCにより、血管平滑筋細胞の増殖が抑制される可能性が示唆されている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

まずラット小腸移植慢性拒絶モデルを作成し、組織像および免疫組織染色にて小腸グラフトの線維化および腸間膜動脈の線維化を伴う閉塞性動脈炎の所見を呈していることを確認した。具体的には小腸粘膜下層の著明な肥厚、および腸間膜動脈の内皮脱落、血管周囲の細胞外基質沈着を確認した。同モデルに対してHMGB-1ペプチドアナログを用いた治療を開始したが、現在治療効果の検討中である。さらに、慢性拒絶反応の主病態であるグラフト(小腸)の線維化、血管(平滑筋細胞、内皮細胞)の炎症性変化および細胞外基質の産生、T細胞増殖・活性化に関してin vitroの研究を行い、間葉系幹細胞が組織に与える反応のメカニズムを解析している。細胞障害性T細胞はグラフト細胞障害を生じ慢性拒絶反応を引き起こすと考えられるが、我々はMSCとナイーブ T細胞を共培養し、MSCによりナイーブ T細胞からCD4+T細胞、CD8+T細胞の増殖が抑制されることを確認した。またMSCとの共培養によりIL2R+の活性化T細胞増殖が抑制されることを確認した。これらは液性因子ではなく細胞間の直接作用であることが示唆されるが、MSCによる細胞間直接作用を介したCD8+T細胞の抑制は明らかにはされておらず、解明が期待される。また、HMGB-1ペプチドアナログはMSCに対し誘導のみではなく機能変化を起こす可能性が考えられており、我々の研究ではHMGB-1ペプチドアナログで刺激したMSCにより、血管平滑筋細胞の増殖が抑制される可能性が示唆されている。

Strategy for Future Research Activity

In vivoでの小腸移植モデルの治療効果を小腸グラフトの線維化、閉塞性動脈炎の程度を評価し判断する。HMGB-1ペプチドアナログは表皮水疱症など他の疾患において治験が進んでおり、ラットモデルで効果が得られれば臨床応用が実現する可能性がある。In vitroでは現在確認されたMSCによる細胞障害性T細胞の増殖・活性化抑制のメカニズムを解析する。in vitroでの結果を踏まえ、in vivoでの作用メカニズムを解明し、また得られた知見により新規治療につながる可能性がある

Causes of Carryover

実験に係る物品費が想定より安価に抑えられたため次年度使用額が発生した。次年度以降の実験費として使用予定である。