2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24249062
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
清水 宏 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00146672)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 勢二 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20313992)
西江 渉 北海道大学, 大学病院, 講師 (20443955)
秋山 真志 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60222551)
阿部 理一郎 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60344511)
藤田 靖幸 北海道大学, 大学病院, 助教 (80374437)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 表皮水疱症 / 造血幹細胞移植 |
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| Research Abstract |
①幹細胞移植の条件検討：モデルマウスを用いた基礎的研究として，理想的な幹細胞移植の条件検討ならびに幹細胞由来表皮細胞の促進因子，分子生物学的特性を検討した。造血幹細胞・間葉系間質細胞を表皮水疱症モデルマウスにそれぞれ静脈投与・経骨髄投与・腹腔内投与し、前処置強度を設定して移植施行したところ、non-lethal irradiationかつ経骨髄投与の群で生着率や移植成績の向上が確認された。また、表皮水疱症マウスへの幹細胞移植系において、ドナー由来角化細胞とレシピエント由来角化細胞をそれぞれフローサイトメトリーで分離し、マイクロアレイ解析にて比較したところ、角化細胞への分化に関与する可能性が示唆される候補遺伝子が複数確認された。
②ヒト幹細胞由来表皮角化細胞の促進因子の検討：免疫不全NOGマウスを用いた異種移植系を用いて、角化細胞への促進因子（HMGB1、CTACK等)を添加したところ、通常の異種移植系と比較して創傷治癒の促進が観察され、donorのヒト基底膜蛋白の発現確認割合が増加した。また、患者団体の協力を得た上で、当該施設および全国の表皮水疱症患者33名より血清を採取し、ケモカイン解析を行ったところ、特にHMGB1においては健常人と比較して有意に血清濃度が上昇しており、病型や重症度と相関していた。
③治療対象患者の条件策定および新規診断確定手技の確立：名古屋大学小児科，名古屋大学皮膚科と共同し，表皮水疱症患者に対する幹細胞移植療法の自主臨床試験を名古屋大学病院倫理審査委員会に提出した。治療対象となり得る患者の条件を規定し、新規診断手法および未知なる表皮水疱症の発症機序を探索した。当該施設に通院する若干名の患者に対して、診断確定，および罹患範囲・合併症を検討し，エントリーの適応を評価したが、現時点で該当する患者は存在しなかった。
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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
表皮水疱症マウスに対する幹細胞移植実験においては、non-myeloabrativeな前処置においても治療目的を果たしうることが示され、また、ヒト小児への幹細胞移植でみられるように経骨髄投与による移植が効率的であることが示された。これらの知見をもとに、ヒト表皮水疱症における幹細胞移植療法のより有効性の高い方法を検討することが可能になった。
また、マウスにおける検討にて、角化細胞への分化に関与する候補遺伝子を複数個同定することができた。そして異種移植実験によって、マウスで示された既知の分化促進因子が、ヒト幹細胞においても同様に有効である基礎的データが示された。これらの検討を進めることで、角化細胞への変化における機序や効率的な方法を見いだしうると考える。
そして世界的にも最大規模の患者サンプル数を用いて表皮水疱症患者の血清解析を進めることができている。現時点では、劣性栄養障害型表皮水疱症患者血清中で上昇すると既報告されているHMGB1において同様の結果を得ているが、さらに他の病型や重症度との相関を検討中であり、今後新たな知見が得られる可能性がきわめて高いと考える。
表皮水疱症患者に対する幹細胞移植療法の臨床応用（自主臨床試験）に関しては、プロトコールや適格基準を策定して倫理審査委員会に提出済みであり、協議中である。複数の問題点が浮かび上がっており、現在さらなる協議を続けているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
①幹細胞移植の条件検討：マイクロアレイ解析にて複数同定された、角化細胞への分化促進候補因子について、ヒトやマウス病変部皮膚・健常部皮膚および造血幹細胞での発現を検討し、in vitroにおけるchemotaxis assayおよび分化誘導実験にて詳細を検討する。また、これらの因子を併用/阻害した移植実験を施行し、in vitroにおける意義も検討する。
②ヒト幹細胞由来表皮角化細胞の促進因子の検討：引き続き、異種移植系を用いてヒト幹細胞における表皮水疱症/角化細胞への分化を検討する。in vivoイメージング解析等も利用して生体内での幹細胞の挙動を検討する。
また、引き続き患者団体の協力を得た上で、全国の表皮水疱症患者血清のケモカインを含めた関連因子の発現を検討する。
③治療対象患者の条件策定および新規診断確定手技の確立：表皮水疱症患者に対する幹細胞移植療法の臨床応用（自主臨床試験）に関して、北海道大学病院にても倫理審査委員会へ提出し、問題点を洗い出しつつ協議を継続する。また、病型を同定されない表皮下水疱症患者に対しては次世代シーケンス技術を応用して原因遺伝子を確定し、新規診断手法および未知なる表皮水疱症の発症機序を探索する。
④iPS細胞由来造血幹細胞を用いた表皮水疱症の治療：従来の幹細胞移植療法は、採取細胞数の不足による生着不全のリスクや再移植の困難性、GVHDなどが課題として存在するが、iPS細胞の安全性が確立された場合、これらの問題点が一挙に解決されうる。同系マウス由来の正常遺伝子を有するiPS細胞（コントロールとしてES細胞）に対し、OP9細胞との共培養ないしHoxB4/Lhx2遺伝子導入による血球系分化誘導を行う。それを表皮水疱症モデルマウスおよび皮膚構造蛋白ヒト化マウスに移植し、有効性を検討する。びらん上皮化部皮膚を採取し、欠損した皮膚構成蛋白の発現を検討する。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Stevens-Johnson syndrome/toxic epidermal necrolysis mouse model generated by using PBMCs and the skin of patients.2013
Author(s)
Saito N, Yoshioka N, Abe R, Qiao H, Fujita Y, Hoshina D, Suto A, Kase S, Kitaichi N, Ozaki M, Shimizu H.
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Journal Title
Journal of Allergy and Clinical Immunology
Volume: 131
Pages: 434-441
DOI
Peer Reviewed
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