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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Treatment of spinal cord injury using mRNA medicine

Research Project

Project/Area Number 17F17410
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

位高 啓史  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60292926)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) CROWLEY SAMUEL  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2017-11-10 – 2020-03-31
KeywordsmRNA医薬 / 脊髄損傷 / 遺伝子治療 / 運動機能評価 / CatWalk
Outline of Annual Research Achievements

第2年度の2018年度は脊髄損傷モデル動物に対するBDNF mRNA投与による治療実験を本格化した。脊髄損傷モデルマウスは、マウス脊髄を下位胸椎で展開した後、専用の脊髄圧挫装置を用いて脊髄に圧挫を加えることによって作成した。脊髄損傷誘導後の自然経過を観察する予備実験を行い、約2週間でBMS scoreとして正常の約50%の改善が得られる程度の条件として、50 kdyneの圧による圧挫の条件を採用した。
mRNAからのタンパク質発現をルシフェラーゼ、またはGFP発現mRNAで評価すると、mRNAからのタンパク質発現は投与後4日ほど持続し、標的細胞はアストロサイト、オリゴデンドロサイトなど神経周囲細胞が中心であることが分かった。次いでBDNF mRNAを投与して、ELISAで内在BDNFタンパク質濃度と比較すると、BDNF mRNA投与によって約2倍の局所濃度が得られることが明らかとなった。
次いで、損傷モデルマウスの歩行機能をCatWalkを用いて解析した。前年度に新しく考案・報告した解析手法(Combined CatWalk Index)を用いて解析すると、投与1週から2週にかけて、BDNF mRNA投与群のマウスは、無治療群と比べて有意に運動機能の改善が得られることが分かった。今後さらに組織学的解析、局所でのサイトカイン産生の評価など、投与の安全性に関わる項目を含めて、さらに解析を進める計画である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

外傷モデル動物を用いての治療実験に進み、有意な治療効果を得ている。順調に実験は進められており、最終年度での論文発表を予定している。

Strategy for Future Research Activity

論文作成、学会での発表を進める。

  • Research Products

    (7 results)

All 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Combined CatWalk Index: an improved method to measure mouse motor function using the automated gait analysis system2018

    • Author(s)
      Crowley S, Kataoka K, Itaka K
    • Journal Title

      BMC Research Notes

      Volume: 11 Pages: 263

    • DOI

      https://doi.org/10.1186/s13104-018-3374-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] mRNA医薬を用いた脳神経疾患の治療戦略2018

    • Author(s)
      位髙啓史、福島雄大
    • Journal Title

      バイオマテリアル-生体材料-

      Volume: 36 Pages: 220-223

  • [Presentation] Enhancement of motor function recovery in mice by delivery of mRNA nanomicelles encoding brain derived neurotrophic factor2018

    • Author(s)
      Samuel Crowley, Kazunori Kataoka, Keiji Itaka
    • Organizer
      3rd Japan-US Technical Information Exchange Forum on Blast Injury (JUFBI 2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Treatment of spinal cord injury by injection of therapeutic mRNA-containing nanomicelles2018

    • Author(s)
      Samuel Crowley, 内田智士、片岡一則、位髙啓史
    • Organizer
      第34回日本DDS学会学術集会
  • [Presentation] mRNA医薬を用いた脳神経疾患治療2018

    • Author(s)
      位髙啓史
    • Organizer
      第37回日本認知症学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] mRNA medicine as a new paradigm of gene therapy for intractable diseases and regenerative medicine2018

    • Author(s)
      Keiji Itaka
    • Organizer
      6th International mRNA Health Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 生体材料機能医学分野

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/i-mde/www/biofunctions/biofunctions-j.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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