成果報告書詳細
管理番号20100000002416
タイトル平成21年度成果報告書 基礎研究から臨床研究への橋渡し促進技術開発/橋渡し促進技術開発 間葉系幹細胞を用いた再生医療早期実用化のための橋渡し研究 間葉系幹細胞による再生医療早期実用化 心血管の再生に適した間葉系細胞の選択
公開日2011/1/8
報告書年度2009 - 2009
委託先名国立循環器病センター
プロジェクト番号P07022
部署名バイオテクノロジー・医療技術開発部
和文要約これまで、難治性心不全症例に対する根本治療として心臓移植が行われてきたが、我が国においては、絶対的なドナー不足のため現実的な治療法とはなっていない。そこで、難治性心不全に対する再生療法として細胞移植が臨床応用されつつある。我々は、数多くの動物実験の結果をふまえ、骨髄間葉系幹細胞を用いた難治性心不全患者への細胞移植療法の確立を目指している。実際に、8例の心不全患者の心臓へ自己骨髄間葉系幹細胞移植を行い、一定の治療効果を確認している。しかしながら、現段階の移植法では移植細胞の生着率は低いとされ、また、骨髄細胞移植による心筋内での異所性の骨形成も報告されている。これらの報告は、現段階での細胞移植による治療効果発現の限界と細胞移植におけるレギュラトリーサイエンスの重要性を示している。そこで本技術開発では、安全性と有効性をふまえた規格化間葉系幹細胞を用いた心血管治療の技術開発を行う。1)規格化間葉系幹細胞の心血管疾患モデル動物における治療効果の検討:骨誘導能の低い移植に適した間葉系幹細胞を心血管疾患モデル動物に移植し、その治療効果の検討を行う。平成21年度の検討によって、骨誘導能の低い心再生に適した間葉系幹細胞を移植するための心血管疾患モデル動物を作出する技術的基盤に関する基礎的知見をもとに、ラット心筋梗塞モデルを用いて間葉系幹細胞移植による心機能回復傾向と梗塞周辺部位において移植間葉系幹細胞由来の新規骨形成が無いことを確認し、当初の目標を達成した。2)カテーテルによる細胞移植効率向上技術に関する検討:凝集細胞塊を効率よく分散させることが可能な細胞分散用フィルター(細胞分散装置)の開発を行う。平成21年度の検討によって、フィルター素材に求められる性質との適合性から選定した素材候補を用いた細胞分散フィルター(細胞分散装置)のプロトタイプを製造し、細胞分散フィルターを通過させた後の細胞機能として細胞分散性を評価した。さらに、モデルとしてウサギ心臓を用い、フィルター有無における細胞分散性を比較検討した結果、細胞が効率的に分散していることが明らかとなり、当初の目標を達成した。
英文要約Title: Technological Development Projects for Prompt Bridging Between Fundamental Studies and Clinical Application. Developments toward Prompt Application of Regenerative Medicine with Mesenchymal Stem Cells. Selection of Suitable Mesenchymal Cells for Cardiovascular Regeneration (FY2009) Report
Although heart transplantations have been conducted to treat intractable heart failure, organ transplantations have been recognized as distant treatments due the shortage of donor hearts especially in our country. Therefore, cell transplantations are being applied to treat intractable heart failures. We also confirmed some therapeutic effects of autogenous transplantation with bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) into 8 patients who had intractable heart failures. At the same time, the survival of cells after the transplantation with current method is recognized to be low, and it is also reported the misplaced bone formation in the hearts transplanted with MSCs. These indicate the limit of the therapeutic effect of the current transplantation method and the importance of the regulatory science in the cell transplantation. Therefore, this project is intended for the technological development of cell transplantation with the MSCs standardized according to their safety and effectiveness. 1) Investigation on therapeutic effect of transplantation of standardized MSCs into cardiovascular disease model animals: The objective of this subject is to investigate the therapeutic effect of the transplantation of the standardized MSCs showing low bone formation ability with the use of the cardiovascular disease model animal. From this year's research, we investigated the functions of MSCs transplanted in the cardiovascular disease model animals, and confirmed the tendency of cardiac function improvement without misplaced bone formation in the case of the transplantation of MSCs showing low bone formation ability. 2) Fabrication of cell transplantation catheter equipped with cell-dispersion filter: The objective of this subject is to fabricate the effective cell transportation system for transplantation with the cell-dispersion filter. From this year’s research, we successfully manufactured a prototype cell-dispersion filter with a poly(ether sulfone) hollow fiber. We also investigated the dispersibility of cells after the transplantation with the cell-dispersion filter into model animals.
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