2017 Fiscal Year Research-status Report

多能性幹細胞由来運動神経細胞を用いた神経再支配による麻痺筋の新規治療戦略

Research Project

Project/Area Number	16K20048
Research Institution	Aichi Medical University
Principal Investigator	新海宏明愛知医科大学, 神経内科, 客員研究員 (50770898)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	末梢神経機能再建 / 運動神経前駆細胞 / 細胞移植 / 脱神経筋の神経再支配
Outline of Annual Research Achievements	これまで下位運動ニューロンの機能障害に対し、末梢神経内にES細胞由来運動神経前駆細胞(MNPCs)を移植することで、筋の神経再支配による機能改善方法を検討している。ラット・マウスの坐骨神経を切断後に断端神経管内へMNPCsを移植した。マウスに対してマウスES細胞由来MNPCsを、ラットに対してマウスES細胞(ff-luc-EB3) 由来MNPCsを移植した。FK506投与による免疫抑制も併用した。移植後適当な時期に移植部の細胞生着についての組織学的評価と、神経断端の電気刺激による腓腹筋収縮の有無、腓腹筋湿重量の測定を行い、ラットはin vivo imaging system: IVISによる移植細胞の経時的変化も解析した。 ICRマウスへ移植した群は、組織学的解析により短期の移植細胞の生着を確認した。NOD-scidマウスへ移植した群は、生着はしたが腫瘍化を認めた。C57BL/6と129マウスへ移植した群では良好な細胞の生着が得られた。移植群はコントロールと比較して筋萎縮が抑制される傾向を認め、一部個体で断端神経刺激による腓腹筋収縮を認めた。ラットはIVISで移植細胞の生着を移植早期には認めるものの、長期経過では細胞が消失し免疫拒絶による作用と考えている。しかし一部の個体にMNPCs移植の効果と考えられる内因性組織の回復があるのか、脱神経筋の神経再支配による筋収縮を認め、運動機能再建への応用が期待される。今後、移植細胞の腫瘍化のコントロールや更なる良好な移植条件を検討している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 移植細胞の生着を認め、更に一部の個体で機能回復を認めた。移植細胞による非細胞自律的効果もあり得ることを見出した。詳しく現象を見極めるため、免疫抑制や細胞移植方法にさらなる検討を進めている。また、機能改善のメカニズムを明らかにする必要がある。
Strategy for Future Research Activity	これまで行った結果について海外雑誌へ投稿準備中である。また、薬剤によるcell sortingにて移植細胞の分化抵抗性細胞の除去を行い同様の実験系を行うことで、細胞生着率の改善と腫瘍化の問題をクリアするよう努めている。移植細胞の生着がコンスタントに良好となれば、細胞を移植する動物や部位を工夫し臨床応用を視野に入れ、humanの治療に役立てるような方法を検討する予定である。現状ではよりヒトに近い哺乳類(主にはミニブタ)の免疫抑制制御下におけるhuman iPS細胞の移植により末梢神経の機能再建を目指す。
Causes of Carryover	研究延長のため。追加実験に対する消耗品の購入費用や、国際学会への発表、海外雑誌投稿費用を予定している。