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2017 Fiscal Year Research-status Report

重症型もやもや病に対する多能性幹細胞Museを用いた血管新生療法の開発

Research Project

Project/Area Number 17K10815
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

藤村 幹  東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (00361098)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 冨永 悌二  東北大学, 医学系研究科, 教授 (00217548)
新妻 邦泰  東北大学, 大学病院, 講師 (10643330)
坂田 洋之  東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (80722305)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsもやもや病 / 血管新生 / 幹細胞移植
Outline of Annual Research Achievements

もやもや病における多能性幹細胞MUSE細胞の血管新生促進の概念実証を行うことを目的に以下の検討を行った。もやもや病に対する間接血行再建術による血管新生誘導モデルを確立する目的で、昨年度につづきマウス/ラットに対して片側総頚動脈閉塞と二期的対側内頚動脈閉塞を行うことで慢性脳虚血を誘導しもやもや病の病態を模擬した。そこにencephalo-myo-synangiosis(間接血行再建術)を施行し側頭筋から脳表に向かう血管新生と免疫担当細胞の集積を確認した。また、もやもや病疾患感受性遺伝子RNF213遺伝子欠損マウスにおいて免疫能異常が示唆されたことを踏まえて(Kanoke et al. Brain Res 2016)、M2マクロファージ関連因子soluble CD163ならびに自己免疫疾患における役割が示唆されているCXCL5についてもやもや病患者血清における発現を検証し、RNF213遺伝子多型との関連も検討した。もやもや病患者ではsoluble CD163, CXCL5とも健常人と比較して有意に高値を示しもやもや病病態における自己免疫をはじめとする免疫異常が示唆された(Fujimura et al. Brain Res 2018)。
以上より慢性脳虚血と間接血行再建術モデルを用いて血管新生を誘導可能であることが確認された。またもやもや病患者における得意な免疫環境が示唆されたことにより、MUSE細胞を用いた血管新生を促進する上で免疫反応の制御が重要であることが確認された。MUSE細胞については培養したヒト間葉系幹細胞に対して、SSEA-3/CD105抗体を用いたMACSによる分離を行い効率良いMUSE細胞の分離方法を確立しておりMUSE細胞を用いたもやもや病を模擬した動物モデルにおける血管新生促進の検証を開始している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

慢性脳虚血と間接血行再建術モデルを用いてもやもや病に対する間接血行再建術を模擬したモデルを確立した。さらにもやもや病疾患感受性遺伝子RNF213遺伝子欠損マウスを用いて免疫能異常が示唆されたことを踏まえて、もやもや病患者血清中のM2マクロファージ関連因子soluble CD163ならびに自己免疫病態関連因子CXCL5の有意な上昇といった特異的な免疫能異常を見出したことより、MUSE細胞移植による血管新生を誘導する上で免疫環境の制御が有力な治療戦略となることが示唆された。
一方、実際の慢性虚血脳に対する間接血行再建術におけるにMUSE細胞移植実験からは有意な結果がまだ得られておらずMUSE細胞移植における血管新生誘導の評価を進める必要があると考えられた。

Strategy for Future Research Activity

これまで確立した慢性脳虚血と間接血行再建術モデルを用いてもやもや病に対する間接血行再建術を模擬した実験系に対して、MUSE細胞分離で得られた細胞を用いて、血管新生誘導の有無について検討を行う。将来的なヒトへの応用の前提として、カニクイザルに対するMUSE細胞の移植を行い腫瘍形成の有無等を評価することによる安全性試験を予定している。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Increased serum production of soluble CD163 and CXCL5 in patients with moyamoya disease: Involvement of intrinsic immune reaction in its pathogenesis2018

    • Author(s)
      Fujimura M, Fujimura T, Kakizaki A, Sato-Maeda M, Niizuma K, Tomata Y, Aiba S, Tominaga T
    • Journal Title

      Brain Res

      Volume: 1679 Pages: 39-44

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2017.11.013.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Paradoxical association of symptomatic local vasogenic edema with global cerebral hypoperfusion after direct revascularization surgery for adult moyamoya disease2018

    • Author(s)
      Tashiro R, Fujimura M, Mugikura S, Niizuma K, Endo H, Endo T, Tominaga T
    • Journal Title

      Tashiro R, FUJIMURA M, Mugikura S, Niizuma K, Endo H, Endo T, Tominaga T

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2018.03.002.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Uneven cerebral hemodynamic change as a cause of neurological deterioration in the acute stage after direct revascularization for moyamoya disease: Cerebral hyperperfusion and remote ischemia caused by the 'watershed shift'2017

    • Author(s)
      Tu XK, Fujimura M, Rashad S, Mugikura S, Sakata H, Niizuma K, Tominaga T
    • Journal Title

      Neurosurg Rev

      Volume: 40 Pages: 507-512

    • DOI

      10.1007/s10143-017-0845-9.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Sequel of Implications of Off-Label Use of Acetazolamide in the Management of Moyamoya Disease in Japan2017

    • Author(s)
      Mugikura S, Fujimura M, Takahashi S, Takase K
    • Journal Title

      Radiology

      Volume: 284 Pages: 301-303

    • DOI

      10.1148/radiol.2017170252.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Navigation-guided clipping of a de novo aneurysm associated with superficial temporal artery-middle cerebral artery bypass combined with indirect pial synangiosis in a patient with moyamoya disease2017

    • Author(s)
      Aburakawa D, Fujimura M, Niizuma K, Sakata H, Endo H, Tominaga T
    • Journal Title

      Neurosurg Rev

      Volume: 40 Pages: 517-521

    • DOI

      10.1007/s10143-017-0866-4.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transient global cerebral ischemia induces RNF213, a moyamoya disease susceptibility gene, in vulnerable neurons of the rat hippocampus CA1 sub-region and ischemic cortex2017

    • Author(s)
      Sato-Maeda M, Fujimura M, Rashad S, Morita-Fujimura Y, Niizuma K, Sakata H, Ikawa S, Tominaga T
    • Journal Title

      J Stroke Cerebrovasc Dis

      Volume: 26 Pages: 1904-1911

    • DOI

      10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.06.032.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] もやもや病に対する直接間接複合血行再建術:頭蓋形成における生体性吸収性プレート併用法の長期成績2017

    • Author(s)
      藤村幹,遠藤英徳,新妻邦泰,坂田洋之,冨永悌二
    • Organizer
      第9回日本整容脳神経外科研究会(甲府)
  • [Presentation] Genetics and basic pathology of Moyamoya disease: Update2017

    • Author(s)
      FUJIMURA M, Tominaga T
    • Organizer
      WFNS Foundation/Beijing Live Surgery Seminar (Beijing, China)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Role of EC-IC bypass for Moyamoya disease2017

    • Author(s)
      FUJIMURA M, Tominaga T
    • Organizer
      The 17th Annual Meeting of Cerebrovascular Society in India (New Dehli, India)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Current status and limitation of the basic research of moyamoya disease using RNF213 mutant mice; Prospect for the future clinical application2017

    • Author(s)
      FUJIMURA M, Niizuma K, Kanoke A, Fujimura T, Kure S, Tominaga T
    • Organizer
      第76回日本脳神経外科学会 学術総会(名古屋)
  • [Presentation] Efficacy of direct/indirect combined revascularization surgery for adult moyamoya disease: Significance of perioperative management based on hemodynamic study2017

    • Author(s)
      FUJIMURA M,TominagaT
    • Organizer
      International Conference of Cerebrovascular Surgery 2017 (Nagoya)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Moyamoya disease explored th. RNF2132017

    • Author(s)
      FUJIMURA M, Kure S, Tominaga T
    • Total Pages
      185
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-981-10-2710-9

URL: 

Published: 2018-12-17  

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