間葉系幹細胞シートを用いた神経束移植における新規治療法の確立

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K09559
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 田中 康仁 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (30316070)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 増田 佳亮 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (60790376) ; 清水 隆昌 奈良県立医科大学, 医学部, 学内講師 (70464667) ; 奥田 哲教 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (80646167)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 間葉系幹細胞シート / 末梢神経 / 神経再生 / 自家神経移植

Outline of Annual Research Achievements

神経再生誘導管や同種神経は、近年自家神経に代わる新たなマテリアルとして開発されているが、iPS細胞や各種成長因子を添加させても自家神経移植に及ばないのが現状である。自家神経移植についても再生可能な距離は数㎝と限界があり、長い欠損部やレシピエント側の神経が太い場合には移植片内部に供給される血流を確保できない。臨床では、採取可能な自家神経は比較的細く、重要な機能を担う主幹神経を再建する場合には、細い自家神経を3～5本ほど束ねて移植する『神経束移植（cable graft法）』が有用とされるが、神経再建の本数が増加するにつれて、移植神経の中央部が壊死に陥る可能性が増加する。移植自家神経に良好な血管新生を促すために、『神経束移植（cable graft法）』に再生医療技術を用いて自家神経の移植片に血流を付加させ軸索再生能を高めることができるかを検討した。
F344ラットの大腿骨から採取・培養した骨髄間葉系細胞や間質細胞（BoneMarrow Stem/Stromal Cells ; BMSCs）をシート状に採取する『BMSC シート』を作成し、ラット坐骨神経切離モデルを作成（坐骨神経の切離長は1cm）した。切離した神経を背部皮下に移植する皮下移植群(皮下群)、自家神経3本移植する（cable graft；CG群）、CG群にBMSCシートを巻くハイブリット群（シート群）に分けた。1週後、神経を採取し、Tunel染色により死細胞の評価、S-100抗体、NF抗体を使用して免疫染色を行なった。採取した神経の中央部での断面スライスで標本を作成した。死細胞数は皮下群＞CG群＞シート群の順であった。S-100抗体によりシュワン細胞を染色すると、皮下群＜CG群＜シート群の順であった。NF抗体は軸索に特異的に染色が困難であったが、シート群は中央切離部で軸索の連続性を確認できた。