多能性幹細胞を用いた細胞移植療法は、難治性疾患に対する根本的治療法として期待されており、ES細胞やiPS細胞、Muse細胞等の様々な細胞を用いた基礎・臨床研究が行われている。また、幹細胞は我々の体内にも存在することが知られており、体性(組織)幹細胞と呼ばれている。当研究室では、体性幹細胞の中でも間葉系幹細胞(mesenchymal stem cell; MSC)に着目して研究を行っている。
これまで、骨髄や胎児付属物である卵膜(羊膜)より多分化能を有するMSCを分離し、下肢虚血モデル1や自己免疫性心筋症モデル2等に対する細胞移植による血管新生効果や心機能改善効果について報告した。さらに、移植細胞の生着性改善を目的としてMSCシートを作製し、慢性心筋梗塞モデルラットを用いた検討では、MSCシート移植による心筋の線維化抑制作用や心機能改善効果を報告した3。
これらの研究成果をもとに、ミニブタを用いた左冠動脈前下行枝狭窄モデルにおける羊膜由来MSCシートの他家移植による心機能改善効果についての研究を行ったが、小動物モデルで見られたような改善効果は得られず、臨床応用へと発展させるためには、さらなる治療効果の改善が必要であると我々は考えている。
現在、独自に合成した化合物を用いてMSCシート移植の「生着性」や「分化効率」を改善する研究を行うとともに6、新たな心筋細胞への分化誘導因子の探索を行っており、難治性循環器疾患に対する根本的な治療法の開発を目指して研究を進めている。
【文献】
Ishikane S, Ohnishi S, Yamahara K, Sada M, Harada K, Mishima K, Iwasaki K, Fujiwara M, Kitamura S, Nagaya N, Ikeda T. Allogeneic Injection of Fetal Membrane-Derived Mesenchymal Stem Cells Induces Therapeutic Angiogenesis in a Rat Model of Hind Limb Ischemia. Stem Cells. 2008; 26(10): 2625-2633.
Ishikane S, Yamahara K, Sada M, Harada K, Kodama M, Ishibashi-Ueda H, Hawakawa K, Mishima K, Iwasaki K, Fujiwara M, Kangawa K, Ikeda T. Allogeneic administration of fetal membrane-derived mesenchymal stem cells attenuates acute myocarditis in rats. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2010; 49(5): 753-761.
Ishikane S, Hosoda H, Yamahara K, Kodama M, Ikeda T. Allogeneic transplantation of fetal membrane-derived mesenchymal stem cells: Therapy for acute myocarditis. Stem Cells and Cancer Stem Cells. 2012; 2: 341-350.
Ishikane S, Hosoda H, Ikeda T. Therapeutic application of allogeneic feral membrane-derived mesenchymal stem cell transplantation in regenerative medicine. Tissue Regeneration. 2012; 221-236.
Ishikane S, Hosoda H, Yamahara K, Akitake Y, Kyoungsook J, Mishima K, Iwasaki K, Fujiwara M, Miyazato M, Kangawa K, Ikeda T. Allogeneic transplantation of fetal membrane-derived mesenchymal stem cell sheets increases neovascularization and improves cardiac function after myocardial infarction in rats. Transplantation. 2013; 96(8): 697-706.
Ishikane S, Ikushima E, Igawa K, Tomooka K, Fumi Takahashi-Yanaga. Differentiation-inducing factor-1 potentiates adipogenic differentiation and attenuates the osteogenic differentiation of bone-marrow-derived mesenchymal stem cells. Biochimica et Biophysica Acta-Molecular Cell Research. 2021; 1868: 118909.