マイオスタチン阻害分子を高発現する骨格筋幹細胞による筋ジストロフィーの移植治療

使用高表达肌生长抑制素抑制剂分子的骨骼肌干细胞移植治疗肌营养不良症

• 批准号: 18890216
• 负责人: 上住 聡芳
• 金额: $ 1.72万
• 依托单位: Fujita Health University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18890216/
• 关键词: 骨格筋; 幹細胞; 神経・筋疾患; 再生医療; 細胞移植治療; 遺伝子治療; 間葉系幹細胞; 移植・再生医療

マイオスタチン特異的阻害分子を高発現する骨格筋幹細胞を移植し、筋ジストロフィーの治療効果を検討するため、移植に用いる骨格筋幹細胞の探索を行った。骨格筋から単離した細胞を表面抗原を用いて網羅的に分画し、増殖能、筋分化能を評価した。その結果、筋衛星細胞分画とPDGFRα陽性分画のみが高い増殖能を示し、高率な筋分化を示す細胞は筋衛星細胞のみであった。この結果から、移植の細胞源としては筋衛星細胞を用いることに決定した。マイオスタチン阻害分子とVenus(YFPのvariant)をIRESを介して同時発現するレンチウィルスベクターを用いて、筋衛星細胞に対し高効率な遺伝子導入を実現出来た。また、ウィルス感染による細胞毒性は観察されなかった。さらに、導入遺伝子のタンパクレベルでの高い発現を確認した。そこで、このマイオスタチン阻害分子導入筋衛星細胞のmdxマウスへの移植を行った。移植筋においてVenusの発現とジストロフィンの発現回復を認め、移植した細胞による骨格筋の再生が確認された。重要な事に、マイオスタチン阻害分子導入筋衛星細胞は対照の筋衛星細胞より高い移植効率をもたらした。さらに、移植後3ヶ月という比較的長期にわたる導入遺伝子の発現ならびにジストロフィンの発現も確認出来た。しかし、筋力の回復や遠隔筋(横隔膜)の病態改善には至らなかった。本研究から、マイオスタチン阻害分子の導入は骨格筋幹細胞の移植効率向上に有効である事が示唆された。また、本研究の過程で見出されたPDGFRα陽性細胞は、高い増殖能を示し、筋分化能は低いが、脂肪細胞、骨細胞へ高率に分化する事が明らかになり、骨格筋内在性間葉系幹細胞である事が示唆された。PDGFRα陽性細胞の骨格筋脂肪化や骨化、線維化といった病態への関与が考えられ、PDGFRα陽性細胞を標的とした筋疾患に対する新たな治療戦略の創出につながると期待される。

移植表达肌抑制蛋白特异性抑制剂分子的骨骼肌干细胞，并研究肌肉营养不良的治疗作用，搜索用于移植的骨骼肌干细胞。使用表面抗原对从骨骼肌分离的细胞进行全面分级，以评估增殖和肌肉分化潜力。结果，只有肌肉卫星细胞分数和PDGFRα阳性分数显示出很高的增殖潜力，而只有肌肉卫星细胞是表现出较高肌肉分化速率的细胞。基于这些结果，决定将肌肉卫星细胞用作移植的细胞来源。使用共表达肌抑制剂分子和金星（YFP的变体）共表达的慢病毒载体，在肌卫生间细胞中实现了高效的基因转移。此外，未观察到由于病毒感染而引起的细胞毒性。此外，证实了转基因在蛋白质水平上的高表达。因此，将肌抑制剂抑制剂卫星细胞移植到MDX小鼠中。在移植的肌肉中恢复金星和肌营养不良蛋白的表达，并确认植入细胞的骨骼肌再生。重要的是，比对照肌肉卫星细胞相比，肌抑制素抑制性分子肌肉卫星细胞提供的移植效率更高。此外，我们还证实了转基因的表达和植入后3个月相对较长的肌营养不良蛋白的表达。但是，它没有恢复肌肉力量或改善远程肌肉的病理（隔膜）。这项研究表明，肌抑制蛋白抑制分子的引入有效提高骨骼肌干细胞的移植效率。此外，在这项研究中发现的PDGFRα阳性细胞表现出很高的增殖潜力和低肌肉分化能力，但据透露以高速率分化为脂肪细胞和骨细胞，这表明它们是骨骼肌的内源性间质干细胞。它可能会参与病理状况，例如PDGFRα阳性细胞的骨骼肌脂肪，骨化和纤维化，并有望导致针对PDGFRα-阳性细胞的肌肉疾病创造新的治疗策略。

项目成果

筋ジストロフィーの再生医療

肌肉萎缩症的再生医学

• 发表时间: 2006
• 期刊: 小児科診療 69(4)
• 作者: 上住 聡芳;鈴木 直輝;武田 伸一
• 通讯作者: 武田 伸一

骨格筋脂肪変性を担う血管近傍に存在する間葉系細胞の同定

鉴定血管附近导致骨骼肌脂肪变性的间充质细胞

• 发表时间: 2007
• 作者: 上住聡芳;土田邦博
• 通讯作者: 土田邦博

Autologous transplantation of SM/C-2.6(+)satellite cells transduced with micro-dystrophin CS1 cDNA by lentiviral vector into to mdx mice.

将慢病毒载体转导微抗肌营养不良蛋白CS1 cDNA的SM/C-2.6( )卫星细胞自体移植到mdx小鼠体内。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Molecular Therapy 15
• 作者: Ikemoto;M
• 通讯作者: M