【研究成果】「贴る再生医疗」间叶系干细胞シートの治疗効果を向上させることに成功しました

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【研究成果】「贴る再生医疗」间叶系干细胞シートの治疗効果を向上させることに成功しました

【研究成果】「贴る再生医疗」间叶系干细胞シートの治疗効果を向上させることに成功しました

本研究成果のポイント

再生医疗の世界で使用されている「间叶系干细胞シート」の治疗効果を高めることに成功しました。
将来的に、现在は治疗が难しい疾患にも効果を発挥する可能性があります。

概要

　広島大学大学院医系科学研究科の長瀬健一教授は、東京女子医科大学先端生命医科学研究所の高橋宏信講師、University of Utah, Department of Biomedical Engineering/ Department of Molecular Pharmaceutics のDavid W. Grainger教授と共に、治療効果のあるタンパク質を多量に分泌する間葉系幹細胞シートの作製に成功しました。
　间叶系干细胞という细胞を患部に移植する治疗方法が、难治性疾患に対する治疗として注目を集めています。特に间叶系干细胞をシート状にしたものを移植することで、移植部位に効果的に治疗効果の高いタンパク质を分泌し、治疗を行う治疗法が効果的な治疗法として研究されています。
　本研究では、干细胞を配向化させた细胞シートを作製することで、治疗効果の高いタンパク质を多く分泌させることに成功しました。

　本研究成果はElsevierより出版されている「Materials Today Bio」に2025年3月10日に掲載されました。
　また、本研究は広岛大学から论文掲载料の助成を受けています。
Kenichi Nagase*, Hasumi Kuramochi, David W. Grainger, Hironobu Takahashi* (*責任著者)
Functional aligned mesenchymal stem cell sheets fabricated using micropatterned thermo-responsive cell culture surfaces
Materials Today Bio, 32, 101657, 2025

背景

　近年研究が進んでいる先進医療の一つとして、間葉系幹細胞を使用した再生医療があります。間葉系幹細胞 (Mesenchymal Stem Cell: MSC)とは、骨髄や脂肪組織、臍帯(へその緒)等に含まれる細胞で、サイトカインと呼ばれる治療に有効なタンパク質を多量に分泌するため、様々な難治性疾患に対して治療効果のある幹細胞として再生医療で用いられています。
　近年では、この间叶系干细胞をシート状にして疾患部位に移植することで、効果的に治疗を行う方法として様々な研究が行われています。シート状にした间叶系干细胞は、患部にそのまま贴り付けることができるため定着しやすいことや、点滴での投与よりも确実に患部に届けられるというメリットがあり、「贴る再生医疗」として注目を集めています(図1)。私たちは、この间叶系干细胞シートの治疗効果をより高めるために、间叶系干细胞シートを作製する培养皿の改良に着目しました。过去の研究により、间叶系干细胞をシート状にする际、细胞の接着形态(细胞の并び方)により机能が変化する事が示されています。私たちは、细胞を一方向に伸びた状态で细胞シートを作製することで、机能が向上する可能性があるという仮説を立てました。

図1　细胞シートと再生医疗

研究成果の内容

　细胞シートを作製する温度応答性培养皿は、37℃で细胞を播种すると细胞が接着?増殖し、20℃に下げると细胞は脱离し、细胞シートとして回収することができます。
本研究では、温度応答性培养皿に亲水性高分子のアクリルアミドを光重合により、ストライプ状に修饰することで、细胞が接着しやすい部分と细胞が接着しにくい部分が交互に并ぶ温度応答性培养皿を开発しました(図2)。