脊髄再生の足場となる新規自己集合体ペプチドゲル有効性の検証

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10398
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 安藤 圭 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (40566973)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今釜 史郎 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (40467288) ; 伊藤 全哉 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (50447819) [Withdrawn] ; 小林 和克 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (00706294) ; 飛田 哲朗 名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (80566399)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 脊髄損傷 / 足場 / 細胞移植 / ペプチドゲル

Outline of Annual Research Achievements

日本では、毎年５０００人以上の患者が脊髄損傷を来たしており、麻痺を抱えたままの生活を余儀なくされている。麻痺による肉体的、精神的、経済的負担による影響は、個人だけではなく、社会的にも極めて大きいものである。近年の研究では損傷神経を再生する試みが幾つかなされている。ES、IPSを含む神経幹細胞、骨髄幹細胞、シュワン細胞、歯髄幹細胞移植の有効性が明らかとなり、脊髄損傷後の再生医療を中心とした期待が高まっている。しかし移植の損傷部位への有効性を高めるためには、移植細胞の分化の方向性を誘導する神経栄養因子および移植細胞の足場(scaffold)の併用が必須とされる。我々は移植細胞の足場(scaffold)と予測される自己集合体ペプチドゲルの有効性を明らかにし、脊髄損傷に対する細胞移植の足場の併用効果を検証した。
生体内で安定したペプチドゲルの安全性を検証するとともに、in vivo ではラット脊髄損傷モデル、特に臨床に近い胸髄圧挫損傷モデルを作成して酵素投与を行い、下肢運動機能の回復や感覚機能回復、組織学的検討を行い、その効果とメカニズムを示す。下肢運動機能、下肢感覚機能回復、酵素投与後に異常痛覚（アロデニア）を生じていない検証に関しては、より客観的に評価すべく電気生理学的検査も行い、臨床応用が期待できるか検証する。また細胞移植やリハビリテーション（トレッドミル）との併用治療を行い、運動機能回復効果促進の程度も評価した。
本ペプチドゲルの使用により、阻害要因を抑制するための添加剤を含まない場合であっても、軸索伸長の阻害要因の働きを抑制し、効果的な軸索伸長を行うことができている。グリア瘢痕の形成自体を抑制し、ミクログリアによる炎症を抑制することで、神経再生を促進することができている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本ペプチドゲルの使用により、阻害要因を抑制するための添加剤を含まない場合であっても、軸索伸長の阻害要因の働きを抑制し、効果的な軸索伸長を行うことができている。グリア瘢痕の形成自体を抑制し、ミクログリアによる炎症を抑制することで、神経再生を促進することが確認できている。

Strategy for Future Research Activity

移植細胞の足場(scaffold)と予測される自己集合体ペプチドゲルの有効性を明らかにし、脊髄損傷に対する細胞移植の足場の併用効果を検証する。
生体内で安定したペプチドゲルの安全性を検証するとともに、in vivo ではラット脊髄損傷モデル、特に臨床に近い胸髄圧挫損傷モデルを作成して酵素投与を行い、下肢運動機能の回復や感覚機能回復、組織学的検討を行い、その効果とメカニズムを示す。

Causes of Carryover

脊髄損傷ラットにゲル単体を投与し、至適投与量、時期、方法の検討、下肢運動機能の回復への効果、組織学的検討まで施行し、さらに順行性トレーサーによる神経再生の検討を加える必要があり、次年度まで繰り越しとなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

脊髄損傷ラットにゲル単体を投与し順行性トレーサーによる神経再生の検討を加える。