2017 Fiscal Year Research-status Report

重症脊髄損傷に対する自家組織細胞シートを用いた新規再生医療技術の開発

Research Project

Project/Area Number	15K10417
Research Institution	Nara Medical University
Principal Investigator	田中康仁奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (30316070)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	赤羽学奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (40326327) 西真弓奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (40295639) 清水隆昌奈良県立医科大学, 医学部附属病院, 研究員 (70464667) 堀井謹子奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (80433332) 奥田哲教奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (80646167) 増田佳亮奈良県立医科大学, 医学部附属病院, 研究員 (60790376)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords	脊髄損傷 / 骨髄間葉系細胞 / 神経幹細胞 / 共培養 / 細胞シート / 軸索再生 / マクロファージ
Outline of Annual Research Achievements	欠損部を有する脊髄離断モデルの脊髄再生医療では、欠損部を埋め、軸索再生の足場となるスキャホールドが必要になるが、我々は、スキャホールド不要な骨髄間葉系細胞(BMSC)シートを作製した。脊髄欠損部に同シートを移植することで軸索再生の促進、グリア瘢痕(軸索再生阻害因子)の形成抑制、下肢運動機能改善を認めたことを報告した(Okuda A et al. Journal of Neurosurgery Spine 2017)。しかしその効果は小さく限定的であったため、さらなる再生効果を得るために、神経幹細胞(NSC)の移植も必要と考え、BMSCとNSCの共培養細胞シートを開発した。共培養シート移植は、BMSCシート移植よりも、軸索再生と再生軸索の再髄鞘化を促進し、同等のグリア瘢痕形成抑制能を有していたが、後肢運動機能改善は同等であった(2017 annual meeting of Orthopedic Research Society)。さらなる細胞シートの改良が必要と考え、BMSCシートに含まれるコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)(軸索再生阻害因子)を分解処理した、ChABC-BMSCシートを作製した。Vitroで、BMSCシートよりも、ChABC-BMSCシートの方が有意に神経細胞の神経突起の伸長を促進することがわかった(2017 奥田哲教ら Journal of Spine Research)。また、BMSCシートには、抗炎症効果をもつM2 phenotypeのマクロファージが多数存在していることがわかり、損傷脊髄部での抗炎症・神経保護に作用することでグリア瘢痕形成抑制効果を示す事が示唆され、現在移植細胞シート内のM2マクロファージの移植後動態解明を行っている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 実験の大部分については予定通り行って、英語論文、学会発表で成果を報告している。当初の予定では硬膜残存脊髄離断ラットの作製を試みていたが、哺乳類のそれとは違い、げっ歯類の硬膜は非常に薄くもろく、残存しても大きな穴が空き、残存しているとは言えない状況のため、また、硬膜が無くても軸索再生が見られるため、この実験形態は、後の大動物での実験に持ち越しとした。移植細胞の移植後動態解明については、現在GFPラットを用いたBMSCシート作製を予定しており、今年度・来年度での解明を予定している。
Strategy for Future Research Activity	研究計画通り、GFPラットを用いた移植細胞の動向評価を行いつつ、感覚障害であるAllodynia評価を５HT染色、Von-Freyフィラメントを用いて評価していく。