Efficacy of Transmaternal Human Cord Blood Cell Transplantation Therapy for Fetal Tissue Damage Caused by Ischemia-Reperfusion

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K07314
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 永井 立平 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 准教授 (40423470)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 馬場 伸育 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 助教 (30711296) ; 沈 淵 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 講師 (50294830) ; 山下 竜幸 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 助教 (30571038) ; 王 飛霏 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 助教 (10629033)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 臍帯血細胞移植 / 経母体的投与 / 脳性麻痺 / 予防的移植 / 移植タイミング

Outline of Annual Research Achievements

我々の研究チームでは脳性麻痺に対する臍帯血細胞移植の効果の検証と治療メカニズムの解明のため、マウス新生仔の脳障害モデルを用いた検討を進めてきた。本研究により妊娠マウス虚血再灌流による胎児発育不全および胎仔脳性麻痺モデル作製が確立すれば、障害の発生前から予防的な臍帯血細胞移植の効果の検証や、障害発生後臍帯血細胞移植の時間的、量的、回数的な効果の検証を行うことが可能になる。
2023年度は、妊娠マウスの子宮動脈に虚血再灌流によるストレスを加え、胎盤傷害モデルおよび胎仔脳傷害モデルを作製することを試みた。日齢14日に妊娠マウスに虚血再灌流によるストレスを加え、日齢18日に帝王切開分娩で胎仔を娩出させ、胎仔体重と胎盤重量を計測した。また、胎仔脳組織および胎盤の組織学的特徴の評価と、組織ライセート中のサイトカイン及びケモカイン濃度を測定し推移を検証した。
無治療群をControl（C）群とした。麻酔（イソフルラン）下に開腹、片側子宮動脈および卵巣動脈血流を2本の動脈クリップでクランプし、全血流を一時遮断し、30分後にクリップを外し子宮角を腹腔内に戻し、縫合糸を用いて閉腹し虚血再灌流（I/R）群とした。I/R群と同じ方法で開腹し、動脈をクランプせずに30分後に閉腹しSham手術（Sham）群とした。現在、この3群のnを増やすべく実験を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究においては、妊娠マウスの子宮動脈に虚血再灌流によるストレスを加え、胎盤傷害モデルおよび胎仔脳傷害モデルの作製法をまず確立し、その後ヒト臍帯血細胞を移植し、効果の検証を行うことを目的としている。本年度は胎仔脳障害モデルの確立を目標としていたが、胎仔脳障害モデルを確立させるためにはもう少しnを増やして解析する必要がある。

Strategy for Future Research Activity

妊娠マウスに虚血再灌流を加え作製した、胎盤傷害モデルおよび胎仔脳傷害モデルに対して、ヒト臍帯血細胞を移植し、IRによる胎児胎盤および脳障害に対する移植の影響を調べる。
対象を無治療群（Control群）、臍帯動静脈をクリップし虚血再灌流によるストレスを加えた虚血再灌流（I/R群）、IR群と同様に開腹し、動脈をクランプせずに閉腹したSham手術（Sham群）とする。無治療群において、臍帯血の代わりに生理食塩水のみを投与したプラセボ（P）群とする。
開腹手術後1日後に、妊娠マウス尾静脈にヒト臍帯細胞(5X10^6cells/100uL in PBS)もしくは生理食塩水を移植する。移植するタイミングを開腹手術後2日後、3日後など変更し、より適切なタイミングを検証する。開腹手術後4日目（妊娠18日目）に麻酔（イソフルラン）下で帝王切開分娩で児を娩出させ、妊娠マウスはそのまま胎仔数および胎仔体重、胎盤重量を測定する。出生したマウス新生仔を断頭し胎児脳組織を摘出し、病理学的解析を行う。同様に胎盤も組織的検討を行い、胎仔脳障害モデルに対するヒト臍帯血細胞移植の効果を検証する。

Causes of Carryover

マウス購入及び実験機器購入等で余剰が発生したため、次年度へ繰越額が生じた。本年度使用しなかった助成金については、来年度実験に使用するマウス、実験試薬、実験機器の購入に際して使用する。