Amnion derived mesenchymal stem cell therapy for spinal cord injury

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K18447
• Research Institution: Hyogo Medical University
• Principal Investigator: 陰山 博人 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (60461068)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 脊髄損傷 / 羊膜由来幹細胞 / 間葉系幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

我々は間葉系幹細胞(MSC)を用いた脊髄損傷後の後遺症治療の臨床応用を目指している。羊膜はMSCを豊富に含み、採取にかかる侵襲も無いことからMSCの有望な細胞源である。 本研究では、マウス脊髄損傷モデルを用いて羊膜由来MSCによる神経機能改善を検討する。また、脊髄損傷後の神経機能改善効果およびそのメカニズムについて免疫反応を中心に解析する。本研究により治療法のない脊髄損傷後の後遺症に対する新たな治療を提案することができ、将来的な患者の予後改善に寄与できると考えられる。
昨年度はモデルマウスの作成の標準化を行った。これにより先端0.2mmの鑷子を用い、その圧迫時間は30秒で脊髄損傷モデルを作成した。マウスは脊髄損傷を作成した24時間後に羊膜由来幹細胞を静脈投与したhAMSC群、脊髄損傷作成した24時間後に溶媒のみを投与したICH群の2群で比較した。評価として急性期(4週間 以内)は週一回程度のBMS score、Basso, Beattie, Bresnahan (BBB) scoreによる運動機能評価、tactile sensory testingを用いた感覚評価を行い、亜急性期 (4週間以降)は歩行解析ソフトで運動機能の詳細解析を行うこととした。BBBならびBMSscoreではhAMSC群の改善傾向があるがその差は軽微であったが、感覚評価では明らかなTask force の改善を認めた。
本年度は歩行解析を更に進めると運動機能では歩行に関するいくつかのパラメータで有意な改善を得られた。従来のBMSやBBB scoreでは軽微な差が歩行解析で、急性期の免疫染色で炎症細胞が誘導されているのを確認したため、細胞投与の有無で炎症反応の相違を現在検討中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID19流行に伴い、一時動物施設が使用できなくなったため、実験がやや遅れている。
また、マウス脊髄損傷部位は非常に小さく、RNAや蛋白の回収率が脳より劣るため、より多くのサンプルが必要となる。

Strategy for Future Research Activity

炎症細胞並びマクロファージ細胞の浸潤が損傷部位に強く認めている。同部位は腫瘍壊死因子が強発現している。羊膜由来の幹細胞を投与することにより損傷部位の変化を免疫学的に検討を継続しつつ、PCRや蛋白を採取して、炎症ならび神経栄養因子の差を中心に検討し、その機序について考察する。2021年度は本研究の最終年度となるため、後半は結果の総括をし、論文作成ならび投稿を目指す。

Causes of Carryover

COVID19の流行に伴い、2020年度前半は歩行解析に多くの時間を割いた。また、動物実験が困難な時期もあり、動物購入費用や実験消耗品の支出が減った。2021年度は遅れている分の機序メカニズム解析のためモデルマウスを多く作成し、PCRやウエスタンブロットを行い、それでも差を認めない場合はRNAマイクロアレイで多角的に検討する予定であり、実験消耗品の支出が大幅に増えることが予想される。