Development of new preventive method for postoperative paraplegia of thoracoabdominal aorta using exosomes
| Project/Area Number |
22K08940
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
|
|---|
| Research Institution | University of the Ryukyus |
|---|
Principal Investigator |
清水 雄介 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10327570)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神里 興太 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10554454)
角南 寛 琉球大学, 医学部, 特命准教授 (50374723)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
|---|
| Keywords | 脂肪幹細胞 / エクソソーム / 再生医療 / 脊髄虚血 / 対麻痺 / 虚血性対麻痺 / 脊髄軟膜下投与 / 胸腹部大動脈術後 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
脊髄虚血後の対麻痺は胸腹部大動脈手術における重大な術後合併症である。しかし病態解明や治療法は確立していない。我々は脊髄軟膜下投与による遺伝子導入治療を開発し、対麻痺による異常運動（固縮）を改善できることを報告してきた。本研究では発症後の固縮改善だけではなく「対麻痺の予防法」を検証する。具体的にはラット由来の脂肪幹細胞から細胞外小胞（以下、エクソソーム）を抽出し、脊髄軟膜下に投与することで神経細胞のアポトーシスを減らし、対麻痺を可及的に予防することを目指す。本法は脊髄障害を最小限とした新規の予防法の開発であり、虚血性障害以外の多くの脊髄疾患に対する新たな治療法の開発にも寄与する可能性がある。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は１）ラットからの「脂肪採取、脂肪幹細胞抽出、培養」 ２）「脂肪幹細胞培養上清からのエクソソーム抽出」３）「ラット脊髄虚血後痙性麻痺モデルに対する同種エクソソーム注入」の３つを軸として研究を推進した。
１）「脂肪幹細胞採取、脂肪幹細胞抽出、培養」に関しては野生型ラットから脂肪を採取した後、脂肪幹細胞の抽出を実施した。これまでにも当研究チームで実施した経験から、この抽出した脂肪幹細胞を培養し、安定的に増殖させる技術を問題なく確立できた。今後も脂肪幹細胞抽出、培養を継続し、技術を洗練させていく予定である。
２）「脂肪幹細胞上清からのエクソソーム抽出」に関しては、以前より我々が行っているヒト脂肪幹細胞培養上清からのエクソソーム抽出方法に準じながら実施した。この点について、幹細胞培養上清からエクソソームを精製するための新しいキットを開発し特許を取得した。今後は同キットを用いて抽出したエクソソームの定量評価および定性的解析を実施する。
３）「ラット脊髄虚血後痙性麻痺モデルに対するエクソソーム注入」に関しては、まず安定的なモデル動物（ラット大動脈遮断による痙性麻痺モデル）の確立を目指し実験を推進し、安定的なモデル動物の準備が可能となった。またラット脂肪幹細胞から精製したエクソソームを安全に脊髄に注入するための手技（＝脊髄軟膜下注入法）を繰り返し、注入手技に関して習熟し、問題なく施行することを確認した。今後は我々が新たに開発したエクソソーム精製キットを用いてラット脂肪幹細胞培養上清からエクソソームを精製し、準備した脊髄障害ラットの軟膜下注入を繰り返す予定である。またエクソソーム注入後にどのように効果が作用するかをラット行動実験で確認し、エクソソームの痙性対麻痺に対する運動機能回復効果を評価検討する。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
SD系ラットからの１）ラットからの「脂肪採取、脂肪幹細胞抽出、培養」 ２）「脂肪幹細胞培養上清からのエクソソーム抽出」３）「ラット脊髄虚血後痙性麻痺モデルに対するエクソソーム注入」に関してそれぞれ順調に実施できている。２）についてはこれまでの研究をベースにエクソソーム精製するための抽出キットを開発して特許を取得した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
１）野生型ラットからの「脂肪採取、脂肪幹細胞抽出、培養」に関してはこれまで問題なく実施できており、さらに安定した脂肪幹細胞の抽出・培養を継続していく。検討項目としてはより安全な採取部位や採取年齢（週令）の検討などである。また同一ラットでも採取脂肪によりエクソソームの構成が変わる可能性があることや、個体ごとの評価も必要になっているため、効率的な評価方法を検討していく計画である。２）「脂肪幹細胞培養上清からのエクソソーム抽出」に関しても抽出自体は問題なく実施できているが、定量評価や定性評価など、その解析に時間を要している。次年度この解析に注力し実験を推進する計画である。また、エクソソーム移植に伴う免疫反応の評価に加え、他種脂肪幹細胞との比較も検討している。３）「ラット脊髄虚血後痙性麻痺モデルに対するエクソソーム注入」に関して、本年度モデル動物の安定的作成と軟膜下投与手技の習熟に関して問題なく遂行できている。手術手技による運動機能低下は認めず、軟膜下注入手技自体の安全性は確認することができた。２）の進捗に伴い３）も問題なく実施できるものと考えている。
次年度の最重要な項目である確実な運動機能評価のため、電気生理学的検討の準備も推進する計画である。具体的には実験計画にあった単反射であるH波解析に加え、総合的な運動機能評価法である運動誘発電位MEP計測を実施する計画である。また単反射であるF波解析の機器セットアップも進めている。H波・MEP・F波解析のいずれも次年度の実施を検討している。
免疫組織染色の準備も進めており、組織形態学的評価に加え、炎症性および抗炎症性タンパクの評価も実施する。
|
Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
