2020 Fiscal Year Annual Research Report

Intravenous infusion of mesenchymal stem cells for spinal cord ischemia

Research Project

Project/Area Number	18K08766
Research Institution	Sapporo Medical University
Principal Investigator	安田尚美札幌医科大学, 医学部, 研究員 (40722385)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐々木祐典札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) 川原田修義札幌医科大学, 医学部, 教授 (30325865) 本望修札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	虚血性脊髄障害 / 骨髄間葉系幹細胞 / 神経再生 / 神経保護 / 大動脈瘤
Outline of Annual Research Achievements	虚血性脊髄障害は胸部下行及び胸腹部大動脈疾患の手術における合併症の一つであり、その発症頻度は10～20％程度とされ、根本的治療はない。一方、我々は外傷性脊髄損傷に対する骨髄間葉系幹細胞（mesenchymal stem cells: MSCs）の経静脈的投与による治療効果を報告してきた。本研究では、虚血性脊髄障害に対するMSCの治療効果およびその治療メカニズムを明らかにすることを目的とした。ラット（SD オス　250-300ｇ）を全身麻酔下で外科的に左開胸し下行大動脈を直接遮断することで脊髄虚血モデルを確立した。モデルラットに対して後肢麻痺発症１日目にMSCを経静脈的に投与することにより、対象群と比較してMSC投与群が有意な運動機能の回復を認めた。運動機能観察後の組織学的検討および経時的脊髄MRI用いた画像的検討では脊髄ボリュームの保持を認め、脊髄の灰白質および白質にて神経細胞・軸索・髄鞘の保護を認めた。また微小血管系の評価では血管内皮細胞およびペリサイトの保持が示され、ペリサイトを含む血液脊髄関門（blood spinal cord barrier: BSCB）の安定化と修復が神経保護に強く関与することが考えられた。これらの治療メカニズムにより、発症早期におけるMSCの経静脈投与が虚血性脊髄障害ラットにおいて後肢の運動機能回復に寄与していると考えられた。これら研究結果を国際学会 (Society of Thoracic Surgeons 2020)および英文原著論文(Intravenous delivery of mesenchymal stem cells protects both white and gray matter in spinal cord ischemia. Yasuda et al. Brain Res　2020)にて報告した。