胎児期からはじめる、自己羊水由来幹細胞を用いた多面的な脳性麻痺予防法の開発

开发从胎儿时期开始使用自体羊水干细胞的多方面脑瘫预防方法

基本信息

批准号：
21H03080
负责人：
田中守
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03080/
关键词：
羊水間葉系幹細胞脳性麻痺早産炎症幹細胞ヒト羊水幹細胞

项目摘要

ヒト羊水幹細胞は、多様な細胞を内包しているHeterogeneityな集団である。形態学的には2－3種類に分けられることが報告されているが、細胞のオリジンや性質、表面抗原マーカーに着目したソーティング法に関する報告はほとんどない。一方、ヒト羊水幹細胞はin vivoおよびin vitroで炎症を抑制する効果があることがわかっており、周産期に関連する難治性疾患、とくに早産やそれに起因する脳障害に対する治療効果が見いだされている。本研究では、ヒト羊水幹細胞に含まれている細胞集団の中で、より治療効果が高い細胞集団を単離する方法の開発を目的とし、シングルセルRNAシーケンシングの手法で、ヒト羊水細胞に含まれている多様な細胞集団を解析した。シングルセルRNAシーケンシングの結果を元に、ヒト羊水細胞をクラスタリングし、個々の細胞集団に特徴的に発現している遺伝子を抽出した。その遺伝子をGO解析で分析し、複数の細胞集団のオリジンの候補を見出した。また、ステムセルネスや抗炎症性サイトカインの分泌能が高い細胞集団に特異的な表面抗原マーカーの候補を見出し、フローサイトメトリー法で単離することに成功した。当該の細胞集団は、三次元培養した際に、複数の抗炎症性サイトカインを有意に多く分泌していた。また、昨今、幹細胞による治療効果の主たる担い手として、細胞外小胞が注目を集めている。本研究の計画段階では予定されていなかったが、上記の細胞集団の中で、細胞外小胞の分泌に関連する遺伝子を有意に多く発現していた集団が見いだされたため、羊水幹細胞から分泌される細胞外小胞に関しても詳細な解析を追加で実施した。その結果、ヒト羊水幹細胞から細胞外小胞を単離することに成功した。このヒト羊水幹細胞由来の細胞外小胞は、親細胞であるヒト羊水幹細胞の表面抗原マーカーを受け継いでおり、ヒト羊水幹細胞の抗炎症作用の中心的役割を果たしている可能性が示唆された。

人类羊水干细胞是包含多种细胞的异质群体。尽管有报道称细胞可以从形态学上分为两到三种类型，但关注细胞起源、性质和表面抗原标记的分选方法却很少有报道。另一方面，已知人羊水干细胞在体内和体外具有抑制炎症的作用，并且被发现对与围产期相关的疑难疾病，特别是早产和引起的脑部疾病具有治疗作用。有。在这项研究中，我们旨在开发一种方法来分离人类羊水细胞中含有的具有更高治疗效果的细胞群，我们分析了本研究中存在的不同细胞群。根据单细胞RNA测序的结果，对人羊水细胞进行聚类，并提取每个细胞群中特征表达的基因。我们使用 GO 分析对该基因进行了分析，并找到了多个细胞群起源的候选基因。此外，我们还发现了一种候选表面抗原标记物，该标记物特异性针对具有高分泌干细胞和抗炎细胞因子能力的细胞群，并利用流式细胞术成功地将其分离出来。当在三维空间中培养时，该细胞群分泌显着更多的抗炎细胞因子。此外，细胞外囊泡作为干细胞治疗效果的主要载体最近受到人们的关注。尽管这在本研究的规划阶段并未计划，但在上述细胞群中，我们发现了一个表达明显更多与细胞外囊泡分泌相关的基因的群体，我们还对细胞外囊泡进行了详细分析。结果，我们成功地从人羊水干细胞中分离出细胞外囊泡。这些源自人羊水干细胞的细胞外囊泡继承了其亲本人羊水干细胞的表面抗原标记，表明它们可能在人羊水干细胞的抗炎作用中发挥核心作用。