本研究は, ヒト羊水幹細胞(Human amniotic fluid stem cell ; hAFS)を用いた細胞シートを用いて, 難治性の先天性疾患に対する新しい自己羊水幹細胞治療法を 提案することを目的とした。
まず, BALA/cマウス皮膚全層欠損モデルを用いて, hAFS細胞シートと一般的な間葉系幹細胞(MSC)である骨髄MSC(BM-MSC)細胞シートと抗線維化作用を比較すること企図し, BM-MSC細胞シート作成を試みた。しかし, 期待に反して安定したBM-MSC細胞シートの作成は容易ではなく, BALA/cマウス皮膚全層欠損モデルを用いた実験を行うことはできなかった。
一方で, 我々はこれまでにhAFSの三胚葉性分化能に関しては, 神経様細胞, 心筋様細胞の作成に成功していたが, 本年度は血管新生能, および, 肝細胞分化能を検討した。その結果, hAFSは適切な培養条件下ではVEGFタンパク陽性のAngiogenesis networkの作成がin vitroで可能であることが示された。しかし, 肝細胞への分化能に関しては, 本年度は成功しなかった。
さらに, hAFSの有する抗繊維化作用のメカニズムを調べるために, hAFSそのもの, あるいは, hAFS細胞シートの培養上清に含まれる分泌因子をELISA法にて測定した。興味深いことに, hAFSから分泌される因子は時間依存性に分泌が増加するものと12時間後をピークに一過性に分泌が増加するものに分類され, 前者ではVEGFが後者ではIL-10やPGE2が代表的な因子であった。しかし, hAFSを細胞シート化することによる優位性はこの実験では見いだすことができなかった。
In this study, we aimed to propose a novel method for intractable congenital diseases using human amniotic fluid stem cell sheet (hAFS sheet).
First, by using the full-thickness skin defect model in BALA/c mice, we aimed to compare the anti-fibrotic effect of hAFS sheet and bone marrow MSC (BM-MSC sheet), which is a representative MSC. We tried to prepare BM-MSC sheet. However, contrary to our expectation, we could not prepare a stable BM-MSC sheet, and we could not perform the experiment using the full-thickness skin defect model in BALA/c mice.
Second, we previously demonstrated that hAFS could directly differentiate into neuron- like cells and cardimyocyte- like cells in an appropriate culture condition. Therefore, we aimed to determine the differentiation potential of hAFS toward angiogenesis and hepatocyte. As a result, we demonstrated that hAFS could directly differentiate VEGF-positive cell like an angiogenesis network in vitro in an appropriate condition. However, we could not show the differentiational potential of hAFS into hepatocyte.
Finally, in order to investigate the mechanisms for anti- fibrotic effect, paracrine factors secreted from hAFS plated on the culture dish and hAFS sheet were measured by ELISA. Interestingly, ELISAs showed that VEGF levels gradually increased during the observation period, whereas, IL-10 and PGE2 levels peaked at 12 h and declined to baseline. However, we could not find out the superiority by converting hAFS into cell sheet.
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