治療遺伝子を強発現させた歯髄幹細胞による脳梗塞治療法の確立-臨床応用へ向けて-

• Project/Area Number: 18K08981
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 仁藤 智香子 日本医科大学, 医学部, 准教授 (30409172)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 須田 智 日本医科大学, 医学部, 講師 (00366733)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 歯髄幹細胞 / 遺伝子治療 / 幹細胞移植 / 脳虚血 / 血液脳関門障害 / 局所脳虚血モデル / 脳保護効果 / 脳梗塞 / AAVベクター / 神経細胞保護

Outline of Annual Research Achievements

アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを用いて肝細胞増殖因子(HGF)を強発現させたDPSC(DPSC/HGF)の移植により,ラット 急性期脳梗塞における治療効果の増強が得られるか検討した. 虚血再灌流24時間および3日後において, DPSC/HGF群では, 対照群およびDPSC単独群に比し有意な梗塞体積の縮小を認め, 皮質梗塞境界領域におけるIba1, TNF-α発現や神経細胞死も有意な抑制を認めた.また、Evans-blue法を用いた実験では、虚血再灌流3日後においてHGF強発現DPSC群にて有意なEvans-blue漏出の抑制効果が得られ、血液脳関門破綻を防ぐ可能性を示した。さらに、虚血再灌流14日後の評価では、HGF強発現DPSC移植により、皮質梗塞境界領域におけるRECA-1の発現が有意に増強し、脳微小血管の有意な増生を認めた。 HGF強発現DPSC移植では, 虚血脳組織における炎症抑制効果および血管新生作用の増強が得られ, さらなる脳保護効果に寄与した可能性が示唆された.

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

脳虚血における歯髄幹細胞の脳保護増強効果の解明に向けてデータが蓄積出来てきている。しかし、脳卒中易発症系高血圧自然発症ラットを用いた脳梗塞モデルの作成が困難となり、細胞移植効果の検討が進んでいない状況であるため、今年度は遺伝子強発現歯髄幹細胞のレシピエントに対する影響についての検討を行う方向へ変更したため。

Strategy for Future Research Activity

DPSC自身に備わる神経保護作用や血管新生作用に加え、どのような作用機序によりさらなる脳梗塞治療効果が得られるのかを分子生物学的手法を用いて検討する。また、脳内や血清中に治療タンパク質を長期発現させることによる生体安全面についても評価する。

Research Products

• [Presentation] Transplantation of human dental pulp stem cells attenuates brain injury after transient middle cerebral artery occlusion. (2019)
  • Author(s): Nito C, Sowa K, Sakamoto Y, Takahashi S, Arakawa M, Suda S, Nishiyama Y, Takahashi A N, Kasahara YN, Kimura K, Okada T.
  • Organizer: 第25回 日本遺伝子細胞治療学会学術集会
• [Presentation] Neuroprotective effects of human dental pulp stem cells after acute cerebral ischemia. (2019)
  • Author(s): Nito C, Suda S, Sowa K, Nakajima M, Sakamoto Y, Takahashi S, Nishiyama Y, Kasahara YN, Okada T, Kimura K.
  • Organizer: The 25th Internal Symposium on Cerebral Blood Flow, Metabolism, and Function
  • Int'l Joint Research