骨髄幹細胞治療における機能活性モニタリングと機能予後バイオマーカーの開発

Research Project

Project/Area Number	21K09131
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	Sapporo Medical University
Principal Investigator	中村秀之札幌医科大学, 医学部, 特任講師 (10799125)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐々木祐典札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) 佐々木優子札幌医科大学, 医学部, 助教 (80631142) 本望修札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007) 鵜飼亮札幌医科大学, 医学部, 助教 (30896113) 横山貴裕札幌医科大学, 医学部, 研究員 (60896116)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	骨髄幹細胞
Outline of Research at the Start	我々は、脳梗塞に対する骨髄間葉系幹細胞(mesenchymal stem cell: MSC)の経静脈的投与による良好な治療効果を報告してきた。ラット脳梗塞モデルを用いた実験を行い、血漿中BDNFは、投与されたMSCの機能的バイオマーカーとなりうることを報告した(Nakamura et al., 2017)。つまり、投与後、血漿中BDNFの増加が、生体内のMSCの機能活性の指標となり得ることを明らかにした。本研究では、血漿中BDNFの推移が、機能活性の指標に留まらず、脳梗塞の機能予後と相関するのかどうかを検証する。さらに、機能活性や機能予後を示す新しいバイオマーカーを探索する。
Outline of Annual Research Achievements	我々は、脳梗塞に対する骨髄間葉系幹細胞（Ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ　ｓｔｅｍｃｅｌｌｓ：ＭＳＣ）の経静脈的投与(ＭＳＣ治療）による良好な治療効果を報告してきた。我々のこれまでの基礎研究において、ラット脳梗塞モデルを用いた実験を行い、ＭＳＣ治療後の血漿中ＢＤＮＦは、投与されたＭＳＣの機能的バイオマーカーとなりうる可能性があることを報告した　(Nakamura et al., 2017)　本研究では、血漿中ＢＤＮＦの推移が、機能活性の指標に留まらず、脳梗塞の機能予後と相関するのかどうかを検証することを計画しており、さらに、機能活性や機能予後を示す新しいバイオマーカーを探索することを目的としている。これまでに、①医師主導治験患者の血漿中ＢＤＮＦ測定、および、②ラット脳梗塞（ＭＣＡＯ）モデルにＭＳＣを投与し、血漿中ＢＤＮＦと機能予後の相関を検討することで、ＭＳＣ治療における機能活性モニタリングによる機能予後バイオマーカーの開発を行っている。①では、札幌医科大学附属病院に入院した患者から、経時的に採血を行い、血漿を分離し、ELISA法にてＢＤＮＦを測定し、ELIZA法によるＢＤＮＦの測定は、ＢＤＮＦ E-max immunoassay system (Promega) を用いる。②では、ラット脳梗塞モデルとして、中大脳動脈永久閉塞（ＭＣＡＯ）モデルを用いる。ＭＣＡＯモデルは、Intraluminal thread methodを用いて作製し、脳梗塞発症６時間後にラットＭＳＣを経静脈的に投与し、末梢血を採取し、保存血から血漿を分離し、①同様にELISA法にてＢＤＮＦを測定する。観察期間中、並行して、トレッドミルによってラットの最大走行速度を測定し、運動機能および動物用MRIを用いて脳梗塞の体積を経時的に評価する。観察期間終了時に、血漿中ＢＤＮＦと運動機能から機能予後解析を継続して行うこととしている。以上のように、補助金は適切に使用している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 札幌医科大学附属病院に入院した患者から、経時的に採血を行い、血漿を分離し、ELISA法にてＢＤＮＦを測定している。また、ラット脳梗塞モデルを作製し、ＭＳＣの投与を行い、血漿中ＢＤＮＦのモニタリングが、ＭＳＣ治療における予後予測のバイオマーカーとなりうるかの検討を継続しているため。
Strategy for Future Research Activity	本研究では、血漿中ＢＤＮＦのモニタリングが、ＭＳＣ治療における予後予測のバイオマーカーとなりうるかを検討すること、および、新しい予後予測バイオマーカーを探索することであり、以下の実験を継続して推進する予定である。 ①医師主導治験患者の血漿中ＢＤＮＦ測定: ②ラットMCAOモデルにＭＳＣを投与し、血漿中ＢＤＮＦと機能予後の相関を検討: