同種種特異的血清およびフィブリン構築物の投与における培養による皮膚創傷モデルにおける間葉系幹細胞の生着の強化

多能性間質細胞とも呼ばれるヒト間葉系幹細胞（HMSC）は、現在、骨疾患、移植片対宿主疾患、および心筋梗塞の臨床試験に適用されています。ただし、HMSCの標準的な成長培地には10％〜20％の胎児子牛血清（FCS）が含まれており、FCSはげっ歯類と人間の両方で強く免疫原性です。以前は、敏感な蛍光ベースのアッセイにより、7〜30 mgの内在化されたFCSが10（8）HMSCに関連していることを報告しました。また、成長因子（AHS（+））を補充した自家20％の成体ヒト血清（AHS）または自家10％AHSを含む培地の短い培養物が99.9％以上減少することがわかりました。現在、培養条件を広範囲に特徴付けており、HMSCの拡大が異種20％AHSまたは異種10％AHS（+）を使用して可能であることを示しました。FCSの取り込みは、低血清条件（2％FCS）でも細胞に汚染を集中するように作用する活性プロセスですが、AHSと培地の細胞のインキュベーションにより積極的に変位することができます。ラットMSC（RMSC）は、補足された異種成体ラット血清（ARS（+））を使用して、同様の条件下で拡張できます。FCSでの拡張後、ARS（+）を使用したさらに8日間の培養により、フィブリンでのカプセル化後のin vivoでのRMSCの生存率が大幅に向上し、その後ラットで皮下移植が行われます。私たちの結果は、HMSCを使用して細胞療法および遺伝子療法を劇的に改善する可能性があります。

Human mesenchymal stem cells (hMSCs), also referred to as multipotent stromal cells, are currently being applied in clinical trials for bone diseases, graft versus host disease, and myocardial infarction. However, the standard growth medium for hMSCs contains 10%-20% fetal calf serum (FCS), and FCS is strongly immunogenic in both rodents and humans. Previously, we reported that by a sensitive fluorescence-based assay, 7-30 mg of internalized FCS is associated with 10(8) hMSCs, a dosage that will probably be needed for most therapies. We also found that a brief culture in medium containing autologous 20% adult human serum (AHS) or autologous 10% AHS supplemented with growth factors (AHS(+)) reduced the contamination by more than 99.9%. We have now extensively characterized the culture conditions and shown that hMSC expansion is possible using heterologous 20% AHS or heterologous 10% AHS(+). The uptake of FCS is an active process that acts to concentrate contamination in the cells even under low serum conditions (2% FCS) but can be actively displaced by incubation of the cells in medium with AHS. Rat MSCs (rMSCs) can be expanded under similar conditions using supplemented heterologous adult rat serum (ARS(+)). After expansion in FCS, a further 8 days of culture with ARS(+) significantly improves the viability of the rMSCs in vivo after encapsulation in fibrin followed by subcutaneous implantation in rats. Our results have the potential to dramatically improve cellular and genetic therapies using hMSCs.