脊損に対する骨髄幹細胞治療で介在ニューロンの関与で再構築された神経回路の解析

2024 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22K09361
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 小原 尚 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (20919732)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福士 龍之介 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (00894065) ; 廣田 亮介 札幌医科大学, 医学部, 訪問研究員 (10815434) ; 佐々木 祐典 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) ; 栗原 康太 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (20855803) [Withdrawn] ; 山下 敏彦 札幌医科大学, 医学部, 教授 (70244366) ; 佐々木 優子 札幌医科大学, 医学部, 助教 (80631142) ; 本望 修 札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: Staggered lesion / 骨髄間葉系幹細胞（MSC） / 脊髄半切断 / アデノ随伴ウイルス / 組織透明化 / MRI

Outline of Annual Research Achievements

脊髄損傷後の運動機能の自然回復は、新たな神経回路の再構築が関与することが報告されている。我々はこれまで、脊髄損傷モデル（脊髄圧挫モデル）に対して骨髄間葉系幹細胞（mesenchymal stem cells：以下MSC）を経静脈的に投与した結果、運動機能の回復が得られることを報告してきた。主な治療メカニズムとして、MSCによる血液脊髄関門の安定化、損傷局所における損傷軸索のsproutingや、損傷軸索自身の再生、脱髄軸索の再有髄化などが、協奏的に作用することにより、運動機能の回復に貢献すると明らかにしてきた。
近年、異なる脊髄高位で脊髄半切断を作製するモデル（Staggered lesion：以下SLモデル）が報告されている。このモデルは我々がこれまで検討してきた脊髄圧挫モデルと異なり、脊髄の2か所に半切断を行う、特異的かつ人工的なモデルである。損傷部分と損傷を免れた部分で分かれており、脊髄損傷後の神経回路の再構築を、より明確に検討することができるものであると考えられている。
これまでにSLモデルに対して、MSC治療を行われたという報告はない。本研究では、脊髄損傷後の神経回路の再構築の更なる検討をするために、SLモデルに対しMSCを投与後、行動学的解析、神経解剖学的解析を行った。行動学的解析ではBasso Beattie Bresnahanスコアは、MSC投与群が有意に高値であった。神経解剖学的解析では、軸索追跡法、MRI解析いずれにおいても、MSC投与群において神経回路の再構築を認めた。現在、その詳細な定量解析を行っている。