期産期新生児ラットにおける幹細胞の気管内植在
Summary
記載は、期末新生児ラットにおける気管内注射を介した間葉間質間質細胞(MSC)の気管内移植を行うためのプロトコルである。この技術は、幹細胞および薬物を新生児ラット肺に送達し、その有効性を評価するための臨床的に実行可能な選択肢である。
Abstract
高濃度の酸素への長期暴露は、炎症および急性肺損傷を引き起こし、これはヒト気管支肺異形成(BPD)に似ています。未熟児では、界面活性剤療法、最適な換気戦略、および非侵襲的な陽圧換気の早期使用にもかかわらず、BPDは主要な合併症である。肺の炎症はBPDの病因において重要な役割を果たすため、コルチコステロイドの使用はそれを防ぐための1つの潜在的な治療法である。それにもかかわらず、全身性コルチコステロイド治療は、長期的な悪影響のために早産児に通常推奨されません。前臨床試験およびヒト第1相臨床試験は、高酸素誘発性肺傷害および早産児における間葉間質間質細胞(MSC)の使用が安全で実現可能であることを実証した。気管内および静脈内MSC移植は、新生児高酸素性肺損傷から保護することが示されている。そこで、幹細胞の気管内投与と複合界面活性剤とグルココルチコイド治療が、新生児を呼吸器疾患で治療する新しい戦略として登場した。出生時のラット肺の発達段階は、妊娠26-28週のヒト肺のそれと同等である。したがって、新生児ラットは、その有効性を評価するために呼吸困難を有する早産児に対する気管内投与を研究するのに適している。この気管内植え付け技術は、幹細胞および薬物を肺に送達するための臨床的に実行可能な選択肢である。
Introduction
補助酸素は、多くの場合、呼吸窮迫を有する新生児を治療するために必要とされる1.しかし、乳児の高酸素療法は長期的に悪影響を及ぼす。高濃度の酸素への長期暴露は、炎症および急性肺損傷を引き起こし、これはヒト気管支肺異形成(BPD)22に似ている。BPDは、早期の界面活性剤療法、最適な換気手順、および未熟児における非侵襲的陽圧換気の使用の増加にもかかわらず起こり得る高酸素治療の主要な合併症である。BPD3に対する多くの治療戦略が報告されているが、既知の治療法は、この合併症を軽減できない。
コルチコステロイドの使用は、肺の炎症がその病因において重要な役割を果たすため、BPDを予防するための1つの潜在的な治療法である。しかし、全身性コルチコステロイド療法は、通常、長期の悪影響44,55のために早産児に推奨されない。
間葉間質細胞(MFc)は多能性を有し、骨、軟骨、脂肪組織、筋肉、腱6を含む様々な細胞タイプに分化することができる。MSCは、免疫調節作用、抗炎症作用、および再生効果7を有し、動物学的研究は、げっ歯類における高oxia誘発性肺損傷におけるMSCおよびその分泌成分の治療上の利点を示す。気管内および静脈内MSC移植は、新生児高酸素性肺損傷から保護することが示されている。したがって、幹細胞の気管内投与と界面活性剤とコルチコステロイド療法を組み合わせることは、新生児を呼吸器疾患で治療するための潜在的な治療戦略である可能性がある。前臨床試験は、新生児ラット10、11、12,11における幹細胞およびアデノ関連ウイルスの気管内投与を用いた。しかし、移植した幹細胞の技術とインビボ追跡の段階的な提示は利用できない。新生児ラットは、出生時のラット肺の嚢胞期が妊娠13週の26-28週のヒト肺のそれと同等であるため、呼吸困難児を有する早産児に対する気管内投与の影響を研究するのに適している。ラット気管への投与のための効果的な方法は、肺の分布を成功させるために重要です.ここで提示される技術は、ヒトのモデルとしてラットを使用して新生児肺疾患の治療のための細胞および/または薬物の気管内投与の研究を可能にする。
Protocol
Representative Results
Discussion
呼吸困難を有する新生児は、一般的に気管内界面活性剤および/またはコルチコステロイド治療19を必要とする。ヒト第I相臨床試験は、早産児における気管内MSPの安全性を実証した8.これらの研究は、薬物の気管内投与が呼吸困難を持つ新生児にとって重要な選択肢であることを示唆している。動物モデルの研究は、モデルの特徴が人間に?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究の一部は、メリディゲンバイオテック株式会社台湾台北(A-109-008)からの助成金によって支えられた。
Materials
| 6-0 silk | Ethicon | 1916G | |
| Alcohol Prep Pad | CSD | 3032 | |
| BD Stemflow hMSC Analysis Kit | BD Biosciences | 562245 | CD markers |
| CMV-Luciferase-EF1α-copGFP BLIV 2.0 Lentivector for In Vivo Imaging | SBI | BLIV511PA-1 | |
| CryoStor10 | BioLife Solutions | 640222 | |
| Human MSCs | Meridigen Biotech Co., Ltd. Taipei, Taiwan | ||
| Infrared light | JING SHANG | JS300T | |
| Isoflurane | Halocarbon | 26675-46-7 | |
| IVIS-200 small animal imaging system | Caliper LifeSciences, Hopkinton, MA | ||
| Luciferin potassium salt | Promega, Madison, WI | ||
| Micro-scissors, straight | Vannas | H4240 | |
| Normal saline | TAIWAN BIOTECH CO., LTD. | 113531 | Isotonic Sodium Chloride Solution |
| Small Hub RN Needle, 30 gauge | Hamilton Company, Reno, NV | 7799-06 | |
| Syringe (100 µl) | Hamilton Company, Reno, NV | 81065 | |
| Xenogen Living Image 2.5 software | Caliper LifeSciences, Hopkinton, MA | N/A |
References
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