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

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08256
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: Fukumura Shinobu 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: てんかん / 再生医療 / 幹細胞

Outline of Final Research Achievements

The present study tested the hypothesis that systemically infused mesenchymal stem cells (MSCs) improve epilepsy in a rat model of chronic epilepsy. Status epilepticus (SE) was induced using the lithium-pilocarpine injection. MSCs or vehicle (DMEM only, no cells) were administered intravenously to rats with chronic epilepsy on the 60th day after lithium-pilocarpine-induced SE. The number of seizures was lower in the MSC-treated group than in the vehicle-treated group. Furthermore, frequency analysis demonstrated that the percentage of gamma-band on the electroencephalography was also lower in the MSC-treated group than in the vehicle-treated group. These suggest that MSCs effectively reduced the number of seizures and excitability in the chronic phase of epilepsy.

Free Research Field

てんかん

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の抗てんかん薬は、けいれん発作は抑えるが、形成された異常神経回路（てんかん回路）を正常化する治療法ではないため、治療の長期化や認知機能への影響が問題となっており、より根本的で有効な治療法が望まれている。我々はすでに、けいれん重積後の急性期に骨髄間葉系幹細胞を移植により、てんかん発症予防効果および認知機能低下予防効果を示した。さらに本研究によりけいれん重積後の慢性期に骨髄間葉系幹細胞を移植により、てんかん発作の減少および脳波改善効果を示した。新たなてんかん治療薬候補となるだけでなく、今後てんかん回路を改善させるメカニズムを明らかにすることで、新たな創薬ターゲットにつながる成果である。