The establishment of therapeutic strategies of microglial transplantation against chronic ischemic stroke

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K19478
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 金澤 雅人 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (80645101)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ミクログリア / M2 / 細胞療法 / 脳梗塞 / 血管新生 / 神経軸策伸展

Outline of Annual Research Achievements

外因性ミクログリアを脳梗塞に類似した低酸素低糖刺激（OGD)にて，保護的ミクログリアに変化させることができることを明らかにした．さらに，この保護的ミクログリアを脳虚血後のラットに動脈投与することで，運動機能が改善促進させることを明らかにした．また，機能回復の機序を明らかにした．
細胞投与後の血管新生，神経軸策伸展を共焦点レーザー顕微鏡で観察し，３D解析IMARISで評価した．保護的ミクログリア細胞を投与した群では，細胞対照のアストロサイト投与群，PBS投与群と比べて，虚血辺縁の神経軸策進展，虚血中心の辺縁部の血管新生を有意に認めた．血管新生は，新生血管マーカーのCD31と細胞増殖マーカーKi67免疫染色で確認した．血管新生と神経軸策の伸展はその局在の違いから，直接的ではないものの，間接的な関連が示唆された．
さらに，これまでは，仔マウス・ラット脳からミクログリアを分離していたが，今後の臨床応用も念頭にし，これまで行っていない成体脳梗塞ラットからミクログリアを分離することができるかも検討した．脳梗塞後，梗塞巣周辺に，ミクログリアが集簇していることも明らかにしており（Brain 2015），脳虚血3日後に8週令ラット脳からミクログリアの分離できるかも検討した．結果，成体脳梗塞ラットからミクログリアを分離することができることを明らかにした．
また，OGD刺激が，低酸素刺激，低糖刺激のみよりも相乗効果を有することも検討した．保護的サイトカインVEGF量を培地中のELISAにて測定したところ，OGD刺激は，他の群より，有意にVEGFを分泌していることを明らかにした．

Research Products

• [Journal Article] β1-integrin-matrix interactions modulate cerebral microvessel endothelial cell tight junction expression and permeability. (2018)
  • Author(s): Izawa Y, Gu YH, Osada T, Kanazawa M, Hawkins BT, Koziol JA, Papayannopoulou T, Spatz M, Del Zoppo GJ
  • Journal Title: J Cereb Blood Flow Metab Volume: 38 Pages: 641-658
  • DOI: 10.1177/0271678X17722108
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Microglia and Monocytes/Macrophages Polarization Reveal Novel Therapeutic Mechanism against Stroke. (2017)
  • Author(s): Kanazawa M, Ninomiya I, Hatakeyama M, Takahashi T, Shimohata T
  • Journal Title: Int J Mol Sci Volume: 18 Pages: E213
  • DOI: 0.3390/ijms18102135
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Preconditioned microglia by oxygen-glucose deprivation promote functional recovery in ischemic rats (2017)
  • Author(s): Kanazawa M, Miura M, Toriyabe M, Koyama M, Hatakeyama M, Ishikawa M, Nakajima T, Onodera O, Takahashi T, Nishizawa M, Shimohata T
  • Organizer: 8th Korea/Japan Stroke Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Preconditioned protective microglia by oxygen-glucose deprivation promote functional recovery in ischemic rats (2017)
  • Author(s): Kanazawa M, Miura M, Toriyabe M, Koyama M, Hatakeyama M, Ishikawa M, Nakajima T, Onodera O, Takahashi T, Nishizawa M, Shimohata T
  • Organizer: World Congress of Neurology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Preconditioned M2 microglia by oxygen-glucose deprivation promote functional recovery in ischemic rats (2017)
  • Author(s): Kanazawa M, Miura M, Toriyabe M, Koyama M, Hatakeyama M, Ishikawa M, Nakajima T, Onodera O, Takahashi T, Nishizawa M, Shimohata T
  • Organizer: Annual meeting of American Academy of Neurology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Microglia preconditioned by oxygen-glucose deprivation promote functional recovery in ischemic rats (2017)
  • Author(s): Kanazawa M, Miura M, Toriyabe M, Koyama M, Hatakeyama M, Ishikawa M, Nakajima T, Onodera O, Takahashi T, Nishizawa M, Shimohata T
  • Organizer: XXVIIIth International Symposium on Cerebral Blood Flow, Metabolism
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 脳梗塞後遺症の機能回復を目指した低酸素低糖刺激保護的ミクログリア細胞療法 (2017)
  • Author(s): 金澤雅人，三浦南，鳥谷部真史，小山美咲，畠山公大，石川正典，中島孝，小野寺理，高橋哲哉，西澤正豊，下畑享良
  • Organizer: 日本脳循環代謝学会総会
• [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞製剤および細胞製剤の製造方法 (2017)
  • Inventor(s): 金澤雅人，下畑享良
  • Industrial Property Rights Holder: 金澤雅人，下畑享良
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: PCT/JP2017/031246