末梢血白血球細胞を使った血管再生医療の実現

利用外周血白细胞实现血管再生医学

基本信息

批准号：
21K19468
负责人：
小川優子
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Foundation for Biomedical Research and Innovation at Kobe
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は造血幹細胞の血管再生メカニズムが、ギャップ結合を介し、造血幹細胞が障害された血管内皮細胞に対してグルコースやアミノ酸等の低分子エネルギー基質を供与し、障害された血管内皮細胞のエネルギー代謝を活性化することを明らかにした (Taura et al., stroke, 2020)。本研究は、ヒト末梢血白血球細胞に造血幹細胞と同レベルのエネルギーを付与し、外部へのエネルギー放出が可能な状況を作ることにより、造血幹細胞と同様の働きを有する末梢血白血球製剤の開発を目指すものである。２年目の今年度は、ヒト臍帯血の単核球画分にエネルギー源となり得る物質を添加し、細胞のエネルギー状態を上昇させることを試みた。その結果、一部の物質では単核球画分のエネルギー源を上昇させる傾向が認められたが、あくまで微増レベルであり、顕著な増加には繋がる物質は得られなかった。また、造血幹細胞において機能を向上させる方法である、細胞を一度低エネルギー状態に暴露させた後に高エネルギー状態へとシフトさせる方法を実施した。低エネルギー状態下の時間については、18時間以上が必要である。個体毎に異なるものの、24時間の低エネルギー状態下では8割以上が死細胞となり、一部生存した細胞については血管再生能を促進する傾向が見られたものの、細胞の有効性を謳うのは難しいと判断されたことから、低エネルギー状態下での反応を一旦中断することとした。そこで、末梢血中の造血幹細胞に着目した。成人の末梢血からCD34陽性細胞を分離し、臍帯血中のCD34陽性細胞と比較したところ、エネルギー状態およびグルコースやアミノ酸濃度、いずれも臍帯血中の造血幹細胞と比較して低い傾向を示したが、造血幹細胞としての働きを十分に示すエネルギー状態であることが明らかになった。

我们已经表明，造血干细胞通过间隙连接的血运重建机制允许造血干细胞提供小分子能底物（如葡萄糖和氨基酸），从而使血管内皮细胞受损，并激活障碍性血管内皮细胞的能量代谢（Taura等）（Taura等2020）。这项研究旨在开发与造血干细胞具有相同功能的外周血白细胞制剂，通过提供与造血干细胞相同的能量为人类外周血白细胞细胞的水平，并创造出可以释放出外部世界的能量的情况。今年，第二年，我们试图通过添加可以用作人脐带血的单核细胞分数的能源来增加细胞的能量状态。结果，某些物质倾向于增加单核部分的能源，但水平仅略有增加，并且没有可能导致显着增加的物质。另外，采用了一种改善造血干细胞功能的方法，在该方法中，将细胞暴露于低能状态，然后转移到高能状态。低能条件需要超过18个小时。尽管它因一个个体而异，但超过80％的细胞在低能量条件下死亡24小时，而某些存活的细胞倾向于促进血运重建，但确定很难宣布细胞的有效性，因此我们决定在低能量条件下暂时暂停该反应。因此，我们专注于外周血中的造血干细胞。当CD34阳性细胞从成年人的外周血中分离出来，并与脐带血中的CD34阳性细胞进行比较时，能量状态和葡萄糖和氨基酸浓度都显示出比脐带血中的造血干细胞低的趋势，但发现能量状态足以充当血肿的干细胞。