新たな麻痺治療技術開発における再支配筋の筋肥大実証と変性疾患への適応拡大に向けて

Research Project

Project/Area Number	23K15712
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	徳武克浩名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (90822289)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	機能的電気刺激 / 運動麻痺 / 再生医療 / neuro-modulation / 神経幹細胞移植
Outline of Research at the Start	末梢神経内神経幹細胞移植により脱神経筋近傍で脊髄様構造を有する神経節を誘導することで刺激可能な筋に変化させる技術は、中枢からの神経再生が望めない下位運動ニューロン障害が原因の麻痺疾患に対するユニークかつ有効な運動機能再建法となる可能性を秘めている。しかし現状では健常筋と比較し再支配筋の筋力は弱く、臨床応用に向けての課題である。また、筋萎縮性側索硬化症を含む変性疾患への適応も期待されるが、現行の末梢神経損傷モデルのみでは証明出来ていない。再支配筋に対する電気刺激による筋肥大の実証、筋萎縮性側索硬化症モデルマウスでの実験、この２つの課題に取り組むことで、本治療戦略の更なる臨床応用の推進につなげる。
Outline of Annual Research Achievements	未だ治療法のない下位運動ニューロン疾患・損傷により生じる広範な麻痺を、幹細胞移植を用いた再生医療により末梢神経内に新たなニューロンを生着させ固有の神経節を作成し、これに工学技術を融合した機能的電気刺激により制御するという、麻痺治療技術の開発に取り組んでいる。この技術は、中枢からの神経再生が望めない下位運動ニューロン障害が原因の麻痺疾患に対する非常にユニークかつ有効な運動機能再建法となる可能性を秘めている。ただ現状では健常筋と比較し再支配筋の筋力は弱く、臨床応用に向けての大きな課題である。よって、今年度はこの課題克服に向けて、脱神経筋再支配後の反復電気刺激は筋肥大をもたらすかについて検証実験を行っている。坐骨神経を大腿レベルで切断して脱神経筋モデルラットを作成し、切離後1週で胎生14日目の胎児脊髄由来神経幹細胞を切離神経の遠位断端に移植、その後再支配が生じていることを、組織学的かつ機能学的に確認した。また、カフ電極を装着して最大等尺性トルク（maximum isometric torque: MIT）による筋収縮力および複合筋活動電位の振幅の記録に成功した。その後、カフ電極を留置したまま閉創し、背部から出したコネクタに接続して反復電気刺激によるトレーニングを施行している。現状、カフ電極の長期留置における刺激安定性の担保が課題として上がっている。この課題を克服することで刺激群と非刺激群の比較が可能となるため、問題点をクリアできるよう取り組みつつ、安定した新たな反復刺激方法を模索している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 当初想定していた刺激では安定せず、正確な比較を行うことに難渋している。異なる方法で安定した反復刺激ができないか模索していたが、研究代表者の予期せぬ長期入院で3か月程度実験が中断、中止となったことが影響し、当初予定していた実際の研究計画、進捗からは遅れている。
Strategy for Future Research Activity	まだ勤務制限がある中での復帰ではあるが、徐々に業務に戻ることができてきており、体調管理に留意しつつも着実に課題を克服する実験を計画し、進めていく方針としている。