ヒトiPS細胞を用いた気管喉頭軟骨再生

使用人类 iPS 细胞进行气管和喉软骨再生

• 批准号: 22K16898
• 负责人: 吉松 誠芳
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16898/
• 关键词: 軟骨再生; 気管喉頭再生; 幹細胞; 免疫不全動物; 喉頭気管再生

申請者が報告した既報論文(Yoshimatsu M. 2021)の実験系では、ヒトiPS細胞由来間葉系幹細胞(iMSC)を用いた喉頭軟骨再生研究の対象動物にX-SCIDラット(Ｘ連鎖型重症複合免疫不全ラット)を用いていた。しかし、X-SCIDラットは重症の免疫抑制状態にあり、飼育や実験手技により感染症をきたす可能性が高く、実際に手術関連ではなく死亡するラットも認めていた。今後のヒトiPS細胞由来細胞を用いた気管喉頭軟骨再生研究を進めていくにあたり、より確実かつ安全な移植方法の確立のため、対象動物として免疫抑制状態がより軽度であるヌードラットの有用性の検討をまず行う方針とした。既報論文と同様のプロトコールを用いてヒトiPS細胞から神経堤細胞を介して間葉系幹細胞(iMSC)への分化誘導を行った後、iMSC凝集塊を作製した。次に計12匹のヌードラットの甲状軟骨の両翼に直径1mmの円盤状の欠損部位を作製し、左側にのみをiMSC凝集塊を移植し、4週、8週後に組織学的評価を行った。結果12例中8例(66.7%)においてHE染色で正常軟骨に特徴的な小腔形成を示す軟骨様組織再生を認め、その再生組織に抗ヒト核抗体および軟骨系細胞マーカーであるSOX9抗体の共発現を認めた。またI・Ⅱ型コラーゲン抗体を用いた免疫組織化学およびアルシャンブルー染色、サフラニンO染色による細胞外基質の評価を行い、同部位が硝子軟骨再生であることが確認された。X-SCIDラットを用いた既報論文では14例中10例(71.4%)で軟骨様組織再生を認めており、今回の検討は同等の結果であった。iMSCを用いた喉頭軟骨再生研究の対象動物としてヌードラットの有用性が確認された。

Applicants 'papers (Yoshimatsu M. 2021). iPS cells derived from mesenchymal stem cells (iMSC) were used in the study of laryngeal cartilage regeneration in animals with X-SCID (X-linked severe complex immunodeficiency). X-SCID has a high probability of infection and death due to severe immunosuppression. In the future, the study of laryngeal cartilage regeneration from iPS cell-derived cells will be carried out in order to establish a safe transplantation method and to evaluate the usefulness of iPS cell-derived cells in immunosuppressed animals. It is reported that iPS cells, neural cells and mesenchymal stem cells (iMSC) are used to induce differentiation of iMSC aggregates. The next 12 specimens were harvested at the left side of the thyroid cartilage, and iMSC aggregates were transplanted at 4 and 8 weeks after transplantation. Results In 8 of 12 cases (66.7%), HE staining showed the formation of small cavities characteristic of normal cartilage, the recognition of cartilage tissue regeneration, the recognition of anti-nuclear antibody and the co-expression of SOX9 antibody. Immunohistochemical staining and staining for type I and type II antibodies were used to evaluate extracellular matrix and confirm the regeneration of nitrate cartilage in the same site. 10 out of 14 cases (71.4%) of X-SCID were found to be involved in cartilage tissue regeneration. The usefulness of iMSC as a target animal for laryngeal cartilage regeneration research has been confirmed.

项目成果

ヒトiPS細胞由来間葉系幹細胞を用いたラット喉頭軟骨再生

使用人 iPS 细胞来源的间充质干细胞进行大鼠喉软骨再生

• 发表时间: 2023
• 作者: 吉松 誠芳，大西 弘恵;趙 成珠，林 泰之，桑田 文彦，椛 慎治，奥山 英晃，河合良隆，樋渡 直，岸本 曜，坂本 達則，池谷 真，大森 孝一
• 通讯作者: 趙 成珠，林 泰之，桑田 文彦，椛 慎治，奥山 英晃，河合良隆，樋渡 直，岸本 曜，坂本 達則，池谷 真，大森 孝一