Cell therapy for cerebral infarction by the mesenchymal stem cell

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K10847
• Research Institution: Dokkyo Medical University
• Principal Investigator: 鈴木 謙介 獨協医科大学, 医学部, 教授 (20400674)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 兵頭 明夫 獨協医科大学, 医学部, センター長 (40167606) ; 田中 喜展 獨協医科大学, 医学部, 講師 (90316571) ; 永石 雅也 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (40364632) ; 中江 竜太 獨協医科大学, 医学部, 助教 (20786975) [Withdrawn] ; 鈴木 亮太郎 獨協医科大学, 医学部, 助教 (10552309) ; 河村 洋介 獨協医科大学, 医学部, 助教 (00740333) ; 平田 浩二 獨協医科大学, 医学部, 助教 (80785931) [Withdrawn] ; 丸島 愛樹 筑波大学, 医学医療系, 講師 (40722525) ; 滝川 知司 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (60450227)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 脳梗塞 / 再生医療 / 間葉系幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

脂肪は細胞の採取が容易であることから再生医療に用いる脂肪由来間葉系幹細胞（adipose tissue-derived mesenchymal stem cell: AT-MSC）の供給源として有望である。さらに自家体性幹細胞の老化に伴う細胞の遊走能や生着能の低下、及びサイトカインなどの栄養因子の分泌能の低下の課題を克服するために、我々はMicrovesicleを再生医療に利用することを発案し、研究を進めた。乳幼児のAlde-low endotherial progenitor cell (EPC)から採取したmicrovesivle (EMV)を用いて、EMVが成人のAT-MSCの機能を向上させる効果を検証した。
マウス一過性中大脳動脈閉塞を作成し、術翌日に中等度の神経症状であるLongaスコア3-4-5の動物を無作為に分けた。これらのグループに、成人および乳児組織のヒト脂肪組織由来のMSC（Baby AT-MSC、Adult AT-MSC）、EMVを導入した成人と乳児のMSC（EMV Baby AT-MSC、EMV Adult AT-MSC）、そして、EPCのみとコントロールのPBSのいずれかを、総頸動脈に留置したカテーテルより動脈投与した。
EMV Adult AT-MSCはAdult AT-MSCに比べて、脳梗塞と脳浮腫を抑制した。EMV-baby AT-MSCはBaby AT-MSCと比べて、脳梗塞と脳浮腫抑制効果は高く、神経症状改善効果も高かった。脳梗塞中心部と周辺部では、Microgliaの動員を認め、細胞障害型Microglia(M1)と細胞保護型Microglia (M2)をの評価では、EMV-Adult AT-MSCではM2 microgliaを遊走させて、脳梗塞病変部周囲に動員し、脳梗塞を抑制し、神経症状を改善させることが示唆された。