The development of novel therapies for intractable epilepsy with bone marrow mesenchymal stem cells

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K08256
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 福村 忍 札幌医科大学, 医学部, 講師 (30718341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 祐典 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) ; 本望 修 札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007) ; 寺田 光次郎 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (80843531)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 再生医療 / てんかん

Outline of Annual Research Achievements

けいれん重積後の後遺症として、てんかん、認知機能低下などが知られている。本研究では、既にてんかんおよび認知機能低下をきたした慢性期けいれん重積動物モデルに対して、骨髄間葉系幹細胞（Mesenchymal stem cell: MSC）治療を行うことで、てんかんの抑制、認知機能改善などの治療効果を有するかを検討した。
リチウム-ピロカルピンによるけいれん重積動物に対して、硬膜下電極を埋め込んだ後、持続脳波モニタリングにより睡眠時てんかん波（脳波上、バックグラウンドの活動とは無関係に40μVを超える振幅を持つバースト波）の検出を行った。さらにテレビモニターによるけいれん発作（Racineスケールで3以上）をカウントした。けいれん重積後60日目に、群間でてんかん波およびけいれん発作数が同程度になるように2群に分け、一方にMSCを、もう一方に対照としてvehicle（DMEMのみ、細胞なし）を経静脈的に投与した。MSC治療後にけいれん発作頻度・強さ、潜在発作（臨床症状を伴わない脳波上の律動波が10秒以上続くもの）、睡眠時てんかん波を行った。
MSC投与群はvehicle投与群に比べ、てんかん発作数が少なく、また脳波での潜在発作数、睡眠時てんかん波数も少なかった。以上によりMSCによる治療効果を確認できた。
現在、海馬苔状線維萌芽の検出を目的としたマンガン造影MRI、全脳におけるてんかん異常神経回路の検出を目的としたEx vivo MRI Diffusion Tensor Tractographyを行っている。今後、組織学的にTimm染色（海馬苔状線維萌芽）、海馬の神経細胞およびGABAニューロンの定量的評価のためのNeuNおよびGABA合成酵素免疫染色を行う予定である。また認知および社会行動評価に目的に、モリスの水迷路試験、オープンフィールド試験を予定している。