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。

我们研究表明，造血干细胞的血管再生机制是造血干细胞通过间隙连接向受损血管内皮细胞捐赠葡萄糖、氨基酸等低分子能量底物，从而改善受损血管内皮细胞的能量代谢。 Taura 等人，中风，2020）。本研究旨在通过赋予人类外周血白细胞与造血干细胞相同水平的能量，并创造其可以向外释放能量的情况，开发出与造血干细胞具有相同功能的外周血白细胞制剂。是我们的目标。今年，即第二年，我们尝试通过向人类脐带血的单核细胞部分添加可作为能量来源的物质来提高细胞的能量状态。结果发现，一些物质倾向于增加单核细胞部分的能量来源，但只是轻微增加的水平，并没有获得导致显着增加的物质。我们还实施了一种改善造血干细胞功能的方法，其中细胞暴露于低能量状态，然后转变为高能量状态。对于低能量条件下的时间，需要18小时或更长时间。虽然因人而异，但在低能量条件下24小时，80%以上的细胞会死亡，并且一些存活的细胞倾向于促进血管再生能力，但细胞的有效性无法断定。为了困难，我们决定在低能量条件下暂时停止反应。因此，我们重点关注外周血中的造血干细胞。当从成人外周血中分离出CD34阳性细胞并与脐带血中的CD34阳性细胞进行比较时，与脐带血中的造血干细胞相比，它们表现出能量状态以及葡萄糖和氨基酸浓度较低的趋势。研究表明，造血干细胞处于充满活力的状态，充分显示了其作为造血干细胞的功能。