脊髄障害性疼痛に対する骨髄間葉系幹細胞を用いた治療法の開発

Research Project

Project/Area Number	21K09183
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	栗原康太札幌医科大学, 医学部, 研究員 (20855803)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	福士龍之介札幌医科大学, 医学部, 特任助教 (00894065) 廣田亮介札幌医科大学, 医学部, 助教 (10815434) 佐々木祐典札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) 山下敏彦札幌医科大学, 医学部, 教授 (70244366) 押切勉札幌医科大学, 医学部, 訪問研究員 (70754612) 岡真一札幌医科大学, その他部局等, 准教授 (70789453) 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) 小原尚札幌医科大学, 医学部, 研究員 (20919732)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	脊髄障害性疼痛 / 骨髄間葉系幹細胞 / 静脈内投与 / 脊髄障害性疼痛モデル / 脊髄損傷
Outline of Research at the Start	従来の脊髄損傷に対する研究は、運動機能の回復に焦点が置かれてきたが、近年は脊髄損傷に伴う二次的影響への関心が高まっている。特に疼痛を含む異常感覚への治療介入によって、ADLやQOLが大幅に改善できることが認識されてきている。本研究では、難治性でかつ有効な治療法が確立されていない脊髄障害性疼痛に対する骨髄間葉系幹細胞 (mesenchymal stem cell: MSC) 治療による治療効果とそのメカニズムを解明し、より効果的な治療法の開発に展開させることを目標とする。
Outline of Annual Research Achievements	従来の脊髄損傷に対する研究は、運動機能の回復に焦点が置かれてきたが、近年は脊髄損傷に伴う二次的影響への関心が高まり、特に疼痛を含む異常感覚への治療介入によって、ADLやQOLが改善できると認識されつつある。しかし、その疼痛は難治性で、有効な治療法が確立されていないのが現状であり、新しい治療法の開発が期待されている。我々は、種々の中枢神経損傷モデルに対し、骨髄間葉系幹細胞(mesenchymal stem cells: MSC) の静脈内投与（MSC治療）が治療効果を有することを報告してきた。本研究では、MSC治療が脊髄障害性疼痛に対し有効な治療法となり得るか検証することを目的としている。これまでに、ラット用脊髄損傷作製装置を用いて、SDラットのTh9レベルに実験的脊髄損傷を作製し、モデル作製後3日目にラットから採集・培養したMSCを経静脈的に投与し、観察期間終了後まで飼育した。投与後の行動学的評価を経時的に行った。評価方法は、Basso Beattie Bresnahan (BBB)、後肢足底部中央にfilament を用いて機械刺激を与えるvon Frey filament test、後肢足底部中央に熱刺激を加え, 逃避反応時間を測定するRadiant heat testを用いた。本年の研究成果に関して、MSC投与後のBBB、von Frey filament test 、Radiant heat testによって、逃避反応閾値、時間を測定した結果、MSC投与群はVehicle投与群、Sham群と比較して、運動機能の改善が得られ、疼痛行動は抑制される可能性があることが判明した。また、統合的な遺伝子発現解析により、特に神経伝達物質やチャネル関連遺伝子群において変化が生じていることが明らかとなった。以上より、補助金は適切に使用されている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason MSC治療により誘導される神経障害性疼痛に関するメカニズムの解明の実験を継続して行うことができたため。
Strategy for Future Research Activity	今後は免疫組織学的解析、神経解剖学的解析、分子生物学的解析、電気生理学的解析の経時的変化などの脊髄障害性疼痛に関する解析を行う方針である。