筋ジストロフィー症の新規治療法としての霊長類胚性幹細胞由来筋細胞の移植応用

灵长类胚胎干细胞来源的肌肉细胞移植作为肌营养不良症新疗法的应用

基本信息

批准号：
20659238
负责人：
鈴木登
金额：
$ 2.05万
依托单位：
St.Marianna University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

デュシェンヌ型筋ジストロフィー症は呼吸筋・骨格筋の障害をもたらし患者のQOLは低下し且つ生命予後も不良である。我々はこれら筋疾患に対する根治療法として幹細胞から筋細胞を分化誘導し、これを用いた移植治療の研究を行なっている。筋ジストロフィー症モデルであるmdxマウスの筋細胞は異常ジストロフィン遺伝子のためジストロフィン蛋白を持たないが、ES細胞由来筋細胞と融合して正常にジストロフィン蛋白を発現する筋線維を形成した。近年、ES細胞の持つ倫理的制約を回避できる誘導多能性幹細胞(iPS)細胞が樹立された。そこでiPS細胞にも同様に遺伝子導入で筋細胞を分化誘導可能であるかを検討した。より強いIGFII産生をもたらすため、CAG promoterの下流にIGFII遺伝子をサブクローニングしたpCAG-IGFIIを作成した。電気穿孔法にて上記プラスミドをiPS細胞に導入しG418耐性の安定した形質転換細胞(IGFII遺伝子を導入した細胞;IGFII細胞)を回収した。しかしこの細胞は過剰な細胞増殖を行い、腫瘍形成能を示したため、その後の検討は中止した。そこでiPS細胞を遺伝子組み換え可溶性IGFIIと共に21日間培養して筋細胞分化を誘導した。この細胞はIGFII受容体、骨格筋特異的蛋白であるMyoD、myogenin、MRF4、myf5、dystrophin mRNAを発現し、dystrophin蛋白も発現した。この成績はiPS細胞をIGFIIとともに培養することで、腫瘍化していない筋細胞を分化誘導できることを示している。今後、mdxマウスへのiPS細胞由来筋細胞の移植も行いその有用性を評価する。

Duchenne肌肉营养不良会导致呼吸道和骨骼肌的疾病，导致患者的生活质量较差，对生命的预后差。我们正在使用从干细胞中的肌肉细胞分化作为这些肌肉疾病的根本治疗方法对移植治疗进行研究。 MDX小鼠的肌肉细胞是一种肌肉营养不良模型，由于异常肌营养不良蛋白基因而不具有肌营养不良蛋白蛋白，而是与ES细胞衍生的肌肉细胞融合在一起，以形成通常表达肌营养不良蛋白蛋白的肌纤维。近年来，已经建立了可以避免ES细胞伦理限制的诱导多能干细胞（IPS）细胞。因此，我们研究了基因转移是否也可以诱导IPS细胞中肌肉细胞的分化。为了导致更强的IGFII产生，PCAG-IGFII是由CAG启动子的下游的亚克隆的IGFII基因创建的。上述质粒通过电穿孔引入IPS细胞，并收集了稳定的G418转化细胞（引入IGFII基因的细胞； IGFII细胞）。然而，该细胞过度增殖并显示出肿瘤的潜力，随后的研究被停用。因此，将IPS细胞用转基因可溶性IGFII培养21天，以诱导肌细胞分化。细胞表达IGFII受体，骨骼肌特异性蛋白肌类，肌蛋白，MRF4，MYF5和肌营养不良蛋白mRNA，还表达了肌营养不良蛋白的蛋白。该结果表明，通过用IGFII培养IPS细胞，可以区分非肿瘤的心肌细胞。将来，我们还将将IPS细胞衍生的肌肉细胞移植到MDX小鼠中，以评估其有用性。