骨格筋間質幹細胞群を接着剤として利用した筋腱骨複合体の再生治療研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11027
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 内山 善康 東海大学, 医学部, 准教授 (80317784)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: アキレス腱断裂 / 骨格筋間質幹細胞シートペレット / GFP陽性

Outline of Annual Research Achievements

昨年度に続きマウス（C57BL/6）アキレス腱断裂モデルを作成し、骨格筋間質幹細胞シートペレットの有用性を検討した。前年度の結果から縫合モデルはモデルとして不十分と考えアキレス腱切離モデルを使用し検討した。アキレス腱切離モデルは足底筋腱（plantaris tendon）は温存し、その他の腱を切離するモデルとした。
アキレス腱切離モデルの細胞移植群と細胞非移植群を移植後6週にて評価した（各6匹）。蛍光実態顕微鏡においてGFP陽性移植細胞は移植後6週ともに連続性を認めアキレス腱実質部は太く再生し、GFP陽性組織として着床していた。しかし細胞非移植群では連続性を認めるものの腱組織は細くなっていた。さらに新鮮凍結組織切片における免疫蛍光染色（抗CD31、N200）により、神経軸索数(N200陽性)、血管数（CD31陽性）は非移植群に比べ移植群で優位に高値であり昨年と同様の結果が得られた。さらに力学的強度を計測するため各群3匹の牽引破断強度を計測したが再生した腱の強度は両群とも十分ではなく、計測困難であり、もう少し成熟した腱の評価が必要であると考えられた。
この結果、骨格筋間質幹細胞シートペレットが損傷腱周囲の血管や神経を活発に再生した結果、腱実質の再生に大きく関与したしたものと考えている。しかし破断実験では十分な結果が出ておらず移植後週令数を増やした追加実験が必要であると考える。
今年度はアキレス腱切離モデルを使用して12週令の組織評価と破断自験を計画している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

アキレス腱切離モデルとして安定したモデル作成が可能となった。そのため昨年よりは多くの結果を示すことができたが、破断実験を行う際に十分な再生した組織強度が得られていなかったためさらなる検討が必要となった。組織評価と破断強度評価を行う場合、処置後の週令数が違うことから多くの評価数が必要となった。未だ予定より遅れた実験スケジュールではあるが着実に成果は出ている。

Strategy for Future Research Activity

最終年度となる今年度はアキレス腱断裂モデルだけではなく、腱板不全断裂モデルを作成し、骨格筋間質幹細胞シートペレット移植の有効性を判断したい。移植した細胞が腱再生にとって生体内でどの程度貢献しているのかをGFP陽性細胞としてマクロスコピックに評価し、さらに、凍結組織切片を作成し蛍光顕微鏡を用いて免疫組織化学的検索を行う予定である。加えて、破断実験も行い、力学的強度の検討も予定している。

Causes of Carryover

今年度は十分な時間を研究時間に当てることができず、研究結果を出すための十分な症例数の実験ができなかった。そこで今年度は研究助手を雇用し、全ての実験を遂行できるように計画する。