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2022 Fiscal Year Research-status Report

New Treatments for Cerebral and Spinal Cord Injury: Efficacy of intrathecal therapy with hematopoietic cytokines

Research Project

Project/Area Number 21K09156
Research InstitutionSt. Marianna University School of Medicine

Principal Investigator

村田 英俊  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (40398524)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords脊髄症 / 頚髄損傷 / エリスロポイエチン / 顆粒球コロニー刺激因子 / 髄腔内投与
Outline of Annual Research Achievements

生涯にわたって障害をもたらす脳・脊髄損傷に対して、再生医療に期待が寄せられているものの、実臨床ではこれらの中枢神経を回復させる有効な治療法を見いだせているとは言えない。私たちはこれまで造血サイトカインに着目し、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)やエリスロポエチン(EPO)が圧迫脊髄モデルの運動機能を改善させることを見いだした(Spine 2016, PLOS one 2019)。しかし、相応の効果を発揮するためには、いずれも高用量が必要であることも判明した。それはG-CSFやEPOは分子量が大きいため、髄液移行性が乏しいためである。そこで、直接的かつ効率的に中枢神経に作用させるべく、髄腔内投与療法を発案した。
本研究では、脳・脊髄損傷に対して造血サイトカインを基盤とした髄腔内投与療法の有効性と安全性を明らかにし、臨床に適用しうる治療基盤の確立を目指すことを目的としている。
今回、2つのタイプの頚髄損傷モデル(圧迫損傷、凍結損傷)を作成した。このモデルにG-CSFまたはEPOの持続髄腔内投与を行い、運動機能の変化、病理学的変化(運動ニューロン、脳室周囲、軸索の変化、炎症等の有無)、アポトーシスの変化、脳および脊髄内の同サイトカインの濃度測定を検討した。
結果として、EPOの持続髄腔内投与において、圧迫損傷モデル、凍結損傷ともに、前肢機能[stair case test(巧緻性)、後肢機能(rotarod test, 歩行パターン解析)で有意な改善がみられた。H-E染色およびChAT染色において、前角細胞数の保持が示された。ニューロンマーカーである5-HT発現の保持、synaptophysin陽性の軸索の伸長が確認された。組織中EPOレベルも有意に増加した。脊髄や脳表に炎症所見などの有害な病理所見はなかった。TUNEL法によるアポトーシスは、EPO髄腔内持続投与群で有意に減少した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

圧迫性脊髄症および凍結脊髄損傷に対するエリスロポイエチンおよびG-CSFの髄腔内投与の効果は明らかであり、微量投与で効果があることも示された。ニューロンマーカー5-HTの保持、軸索の伸長が確認された。組織中のEPOレベルも有意に増加した。今後、脳損傷モデルにおいても、同様の評価を行っていく予定である。

Strategy for Future Research Activity

圧迫性脊髄症および凍結脊髄損傷に対するエリスロポイエチンおよびG-CSFの髄腔内投与の効果は明らかであり、微量投与で効果があることも示された。ニューロンマーカー5-HTの保持、軸索の伸長が確認された。組織中のEPOレベルも有意に増加した。今後、脳損傷モデルにおいても、同様の評価を行っていく予定である。

Causes of Carryover

R4年度は従来の動物実験に対する解析や.各種抗体や特殊試薬などは、従来備わっていたものが流用できたため、新規購入を要せず、次年度使用が生じた。
R5年度以降は脳損傷モデルでの解析も運用されるため、新規備品、消耗品に充当する予定である。

  • Research Products

    (26 results)

All 2023 2022

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 11 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Left Distal Transradial Approach for the Treatment of a Sacral Extradural Arteriovenous Fistula: A Technical Note and Literature Review2023

    • Author(s)
      Ito Hidemichi、Uchida Masashi、Kaji Tomohiro、Fukano Takayuki、Hagiwara Yuta、Takasuna Hiroshi、Murata Hidetoshi
    • Journal Title

      World Neurosurgery

      Volume: 174 Pages: 25~29

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2023.02.141

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of SOCS and VHL Proteins in Neuronal Differentiation and Development2023

    • Author(s)
      Kanno Hiroshi、Matsumoto Shutaro、Yoshizumi Tetsuya、Nakahara Kimihiro、Kubo Atsuhiko、Murata Hidetoshi、Shuin Taro、U Hoi-Sang
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Pages: 3880~3880

    • DOI

      10.3390/ijms24043880

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SOCS7-Derived BC-Box Motif Peptide Mediated Cholinergic Differentiation of Human Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells2023

    • Author(s)
      Kanno Hiroshi、Matsumoto Shutaro、Yoshizumi Tetsuya、Nakahara Kimihiro、Shinonaga Masamichi、Kubo Atsuhiko、Fujii Satoshi、Ishizuka Yasuyuki、Tanaka Masaki、Ichihashi Masamitsu、Murata Hidetoshi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Pages: 2786~2786

    • DOI

      10.3390/ijms24032786

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Congestive myelopathy due to craniocervical junction arteriovenous fistulas mimicking transverse myelitis: a multicenter study on 27 cases2022

    • Author(s)
      Takai K, Endo T, Seki T, Inoue T; Neurospinal Society of Japan CCJAVF Study Investigators (H Murata).
    • Journal Title

      Journal of Neurology

      Volume: 270(3) Pages: 1745~1753

    • DOI

      10.1007/s00415-022-11536-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Current Trends in the Surgical Management of Intramedullary Tumors: A Multicenter Study of 1,033 Patients by the Neurospinal Society of Japan2022

    • Author(s)
      Endo Toshiki、Inoue Tomoo、Mizuno Masaki、Kurokawa Ryu、Ito Kiyoshi、Ueda Shigeo、Takami Toshihiro、Hida Kazutoshi、Hoshimaru Minoru、Investigators of intramedullary spinal cord tumors in the Neurospinal Society of Japan (H.Murata)
    • Journal Title

      Neurospine

      Volume: 19(2) Pages: 441~452

    • DOI

      10.14245/ns.2244156.078

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HSP90 Inhibition Overcomes Resistance to Molecular Targeted Therapy in BRAFV600E-mutant High-grade Glioma2022

    • Author(s)
      J Sasame, N Ikegaya, M Kawazu, M Natsumeda, T Hayashi, M Isoda, K Satomi, A Tomiyama, A Oshima, H Honma, Y Miyake, K Takabayashi, T Nakamura, T Ueno, Y Matsushita, H Iwashita, Y Kanemaru, H Murata, et al.
    • Journal Title

      Clinical Cancer Research

      Volume: 28(11) Pages: 2425~2439

    • DOI

      10.1158/1078-0432.CCR-21-3622

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of hospital capabilities and prehospital time on outcomes of thrombectomy for stroke in Japan from 2013 to 20162022

    • Author(s)
      Kurogi A, Onozuka D, Hagihara A, Nishimura K, Kada A, Hasegawa M, Higashi T, Kitazono T, Ohta T, Sakai N, Arai H, Miyamoto S, Sakamoto T, Iihara K; J-ASPECT Study Collaborators (Murata H).
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12(1) Pages: 3252-3252

    • DOI

      10.1038/s41598-022-06074-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ischemic complications in the neurosurgical and endovascular treatments of craniocervical junction arteriovenous fistulas: a multicenter study2022

    • Author(s)
      Takai K, Endo T, Seki T, Inoue T, Koyanagi I, Mitsuhara T, and the Neurospinal Society of Japan CCJ AVF Study Investigators (Murata H)
    • Journal Title

      Journal of Neurosurgery

      Volume: 137(6) Pages: 1776~1785

    • DOI

      10.3171/2022.3.JNS22341

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脳神経外科領域における疼痛管理の実際: 脳神経外科医の視点から2023

    • Author(s)
      村田英俊
    • Organizer
      超高齢化社会トータルケアWebセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 「脳」と「脊髄」の手術の往来:互いのメリットを活かし合おう2023

    • Author(s)
      村田英俊
    • Organizer
      第34回神奈川脳神経外科手術手技研究会
    • Invited
  • [Presentation] 出血性脳動静脈奇形に対する摘出術: 複合治療としての摘出の工夫2023

    • Author(s)
      村田英俊  伊藤英道  内田将司  梶 友紘  高砂浩史 清水信行  飯田 悠 松森隆史  川口公悠樹 日髙 岳 久代裕一郎
    • Organizer
      STROKE 2023 第52回 脳卒中の外科学会 学術集会
  • [Presentation] これからの脳卒中医療連携に関する現状と課題 ;急性期血栓回収療法の現状と課題2023

    • Author(s)
      村田英俊
    • Organizer
      脳卒中連携Web Seminar
    • Invited
  • [Presentation] 脳神経外科領域における疼痛管理の実際: 脳神経外科医の立場から2022

    • Author(s)
      村田英俊
    • Organizer
      脳・脊髄疾患エリアネットワーク Update
    • Invited
  • [Presentation] 脳神経外科領域における疼痛管理の実際: 脳神経外科医の視点でみる外科治療と保存治療の役割2022

    • Author(s)
      村田英俊
    • Organizer
      横浜市西部脳脊髄医療連携Webセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 脳神経外科領域における疼痛管理の実際: 脳神経外科医の立場から2022

    • Author(s)
      村田英俊
    • Organizer
      脳脊髄医療連携Webセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 脊髄髄内腫瘍の基本と工夫 いかに摘出し、いかに機能を温存するか2022

    • Author(s)
      村田英俊 佐藤 充 内田将司 高砂浩史 横井育宝 伊藤英道 清水信行 松森隆史 川口公悠樹 梶 友紘 久代裕一郎 日髙 岳 太組一朗 山本哲哉
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第81回学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 脳神経外科領域における疼痛管理の実際: 脳神経外科医の立場から2022

    • Author(s)
      村田英俊
    • Organizer
      Pain Live Symposium in Asao 2022 (Web)
    • Invited
  • [Presentation] 脊髄・脳幹部腫瘍の外科治療 脳神経外科における脊髄外科を見据えて2022

    • Author(s)
      村田英俊
    • Organizer
      第39回札幌脊椎脊髄病集談会
    • Invited
  • [Presentation] 脳神経外科領域における疼痛管理の実際2022

    • Author(s)
      村田英俊
    • Organizer
      Pain Live Symposium 2022 (Web)
    • Invited
  • [Presentation] Anterior petrosal approach: 拡大中頭蓋窩法を基にした広く浅い術野展開2022

    • Author(s)
      村田英俊 内田将司 高砂浩史 伊藤英道 松森隆史 梶 友紘 久代裕一郎 川口公悠樹 日髙 岳
    • Organizer
      第34回日本頭蓋底外科学会
  • [Presentation] 脳神経外科領域における痛みとその管理2022

    • Author(s)
      村田英俊
    • Organizer
      Pharmacist Web Seminar 2022
    • Invited
  • [Presentation] 脊髄髄内腫瘍の手術:機能温存を目指した摘出の工夫2022

    • Author(s)
      村田英俊 佐藤 充 池谷直樹 横井育宝 三宅勇平 清水信行 飯田 悠 立石健祐 末永 潤 山本哲哉
    • Organizer
      第37回 日本脊髄外科学会
  • [Presentation] Anterior petrosal approach: 拡大中頭蓋窩法を基にした広い術野展開2022

    • Author(s)
      村田英俊 佐藤 充 末永 潤 高砂浩史 内田将司 池谷直樹 三宅勇平 清水信行 伊藤英道 山本哲哉
    • Organizer
      第31回脳神経外科手術と機器学会 (CNTT2022)
  • [Book] CLINICAL NEUROSCIENCE2022

    • Author(s)
      村田英俊
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      中外医学社
  • [Book] 脊髄外科2022

    • Author(s)
      村田英俊
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      三輪書店
  • [Book] 脳神経外科2022

    • Author(s)
      村田英俊
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      医学書院

URL: 

Published: 2023-12-25  

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