Establishment and efficiency of regeneration medicine using neural stem cell transplantation for post-cardiac arrest encephalopathy

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09426
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 阪本 太吾 日本医科大学, 医学部, 助教 (90587073)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横堀 将司 日本医科大学, 医学部, 准教授 (70449271) ; 佐々木 和馬 日本医科大学, 医学部, 助教 (30832266) ; 須田 智 日本医科大学, 医学部, 講師 (00366733) ; 林田 敬 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (20445258) ; 山田 真吏奈 日本体育大学, 保健医療学部, 准教授 (70508621)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 心肺停止蘇生後脳症 / 神経幹細胞 / 神経栄養物質

Outline of Annual Research Achievements

心停止後症候群（Post Cardiac Arrest Syndrome：PCAS）は循環停止再灌流後に起こる各種病態を含み、低酸素性虚血性脳損傷・心停止後心筋不全・全身性虚血再灌流障害（多臓器不全）を併せ持つ症候群である。PCAS患者の蘇生後脳症治療は従来、体温管理療法（脳低温療法）が中心となってきた。しかし近年、脳低温療法と平温治療ではその有効性に差異が無いとの報告もあり、治療のブレークスルーが喫緊に求められている。
長い脳虚血時間により一次性脳損傷自体が重篤になると、二次性脳損傷を最小限に抑制し得たとしても良好な転帰には繋がらない。一次的脳損傷による脳組織破壊自体を修復すべく、脳障害治療における再生医療の応用が期待されている所以であるが、PCASにおける虚血低酸素脳症に対し再生医療を応用した研究は皆無である。
本研究はラット蘇生後脳症モデルを作成し、神経幹細胞（NSI-566）を移植ののち、新規神経栄養物質（NSI-189）をBoost Therapyとしてラットに投与することで生着率向上と神経細胞への迅速な分化誘導が得られるか検討するものである。NSI-566は米国FDAにて認可をうけたヒト胎児由来神経幹細胞である。すでに霊長類脊髄損傷の運動機能回復が実証され、脳卒中および慢性脊髄損傷での臨床治験が開始されている。商業化されつつある細胞種を使用することで、基礎から臨床応用までの橋渡しも短縮される。NSI-189は、神経栄養因子（SCF、BDNF、VEGF、GDNF）をUpregulateする作用をもつ小分子であり、米国ではうつ病の治療薬として臨床治験が開始されている。すでにPhaseⅠで人体への安全性は確認されており、本研究の成果により、頭部外傷診療における新規治療開発がさらに推進される。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験プロトコールの確認、動物実験計画書の承認、行動実験トレーニング、免疫染色トレーニングまでは計画通りに進んでいる。
ラットモデル作成において、ラットに麻酔下に気管挿管を行い、電気刺激で心室細動を惹起し心肺停止とし、電気的除細動を行い蘇生させる計画だった。しかし、電気刺激で心室細動を惹起することが困難なため、筋弛緩薬を投与し低酸素による心肺停止とする実験計画に修正した。しかし、心停止後に心臓マッサージ、薬剤投与を行うも心肺停止にしたラットが蘇生せずモデル作成に難渋しており、計画よりもやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

気管挿管の手順の見直し、人工呼吸器および投与薬剤の調整を行い、ラットモデル作成を2020年夏までには確立させる予定です。
その後は計画通り、モデル作成、行動実験、組織学的評価を行う予定です。

Causes of Carryover

ラット心肺停止蘇生モデルの作成に難渋したため予定よりも実験の進捗が遅れており、必要な物品の購入が次年度になったためです。次年度はモデル作成に必要なラット、物品の購入を予定しております。