【研究領域課題番号】18K09501 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノシート / 細胞治療 / 幹細胞移植 / 幹細胞 / 蛍光色素 / 脂肪由来幹細胞 / 再生医療 / 蛍光タンパク

【研究成果の概要】

ナノシートは、物理的作用によりあらゆる物質表面に密着できる。ナノシートを幹細胞移植に応用し、ASCを用いることで、細胞培養期間を短縮し、加工工程を省き、低コストに治療効率を大きく改善する新しい幹細胞移植技術を創出できる。
移植ASCおよびASCスフェロイドをナノシートで保持することで創傷治癒促進効果を得られた。創傷治癒機序解明への新アプローチを発見することができた。

【研究の社会的意義】

難治性皮膚潰瘍は治療抵抗性であり、皮弁術など高度な手術手技を要することも多い。 治療期間も長期化し、人的、経済的 負担は大きい。ナノシートによる細胞治療は創傷治癒を促進し、成長因子発現亢進が認められた。このASCの paracrine効果について、移植細胞を有効に利用し、創傷治癒効果促進を得られていることがわかった。
ナノシートを幹細胞移植に応用し、脂肪由来幹細胞（ASC）を用いることで、細胞培養期間を短縮し、加工工程を省き、低コストに治療効率を大きく改善する新しい幹細胞移植技術を創出できる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】産婦人科学

【研究領域課題番号】16H05474 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

子宮内膜 / 脱細胞化 / 再細胞化 / CRISPR/CAS9 / ゲノム編集 / 再生医療 / 生殖医療 / 光遺伝学 / 子宮再生 / iPS細胞 / 生殖医学 / 細胞治療 / ティッシュエンジニアリング / CRSPR/CAS9 / 幹細胞 / 遺伝子制御

【研究成果の概要】

齧歯類における脱細胞化子宮内膜組織（DES）を用いた内膜再生技術と光応答性CRISPR/CAS9（光CAS9）による遺伝子編集システムの開発を行った。内膜菲薄化・欠損モデルにおいて、DES移植により腺管構造を有する内膜の再構築が可能であった。その際、正しく再構築されるためには、用いるDESの構造極性が重要であった。一方、光CAS9の遺伝子編集を通じて、in vitroでの遺伝子の発現を抑制・増強できること、さらにin vivo子宮においてもその遺伝子編集により生殖能を任意に制御することが可能であった。両技術の融合による子宮内膜の再生を目指した新しい治療法・研究ツールの基盤知見・技術が得られた。

【研究の社会的意義】

DESと再細胞化技術による子宮内膜組織の再生は、アッシャーマン症候などの内膜菲薄化・欠損患者に対して有用な治療になり得る。一方、反復着床不全による不妊症や不育症の原因となる内膜の機能不全は、光CAS9という時空間的制御可能なゲノム編集システムを用いて遺伝的アプローチからその異常を是正することにより、改善・解決が可能である。本研究の成果は、新しい内膜機能・構造の再生・再建医療の開発につながる点で社会的意義が大きい。さらに、これらの技術を単独あるいは融合させることにより、子宮内膜の機能と構造を担う分子細胞生物学的メカニズムを明らかにする研究手法ツールになり得る点で、学術的意義も高い。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)

【研究分野】胸部外科学

【研究領域課題番号】16659365 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

臍帯血 / 再生医療 / 心筋梗塞 / 幹細胞 / 細胞治療

【研究成果の概要】

研究の背景:臍帯血には多くの未熟・幼若細胞が含まれることが知られている。我々は、ヒト臍帯血のCD34陽性細胞を心筋梗塞モデルのラットの心臓に筋注することで心機能改善効果が得られるかどうかを検討した。
方法:一人由来の臍帯血からCD34陽性細胞を分離。実験にはウイスターラットを用い、免疫抑制としてFK506の腹腔内注射を行った。冠動脈左前下行枝を結紮して心筋梗塞を作成。30分後に2x10^5個のCD34陽性細胞を含む細胞浮遊液を虚血領域へ注入。心エコーは術前、および4週間後、コンダクタンスカテーテルによる心機能評価は4週間後のエコー施行後に行った。凍結切片をヒトCD34,CD45,PECAM-1に対する抗体を用いて免疫染色し、臍帯血由来細胞の存在を確認。ラットCD31に対する抗体による免疫染色により、心筋虚血領域の毛細血管密度の測定を行った。
結果:左室駆出率は細胞注入群で有意に高く(31±2%vs24±2%,Pく0.05)心拡大も抑制されていた(7.3±0.3_mm vs8.5±0.4_mm,Pく0.05)。また、細胞注入群のEmaxは有意に高かった(778±36mmHg/ml vs610±20mmHg/ml,P<0.01)。組織学的検査では、虚血領域において有意に細胞注入群の方が毛細血管密度が高かった。また免疫染色では、臍帯血由来細胞が確認され、一部は血管組織にとりこまれていた。ただし、このうち血管に取り込まれていると考えられるものは約1%であった。
結語:我々は臍帯血由来のCD34陽性細胞移植によって心筋梗塞後の血管新生の増強と心機能の回復が認められることを示した。臍帯血由来CD34陽性細胞は血管内皮前駆細胞というよりはむしろ造血幹細胞として働き血管増殖因子等を放出することで血管増生に寄与すると示唆された。これらの結果から、臍帯血CD34陽性細胞による細胞治療は、心筋梗塞に対して有用である可能性があると考えられた。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2004 - 2005

【配分額】3,300千円 (直接経費: 3,300千円)