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2014 Fiscal Year Annual Research Report

脊髄障害性疼痛の分子生物学的病態解析とニューロイメージングを用いた脊髄機能評価

Research Project

Project/Area Number 24390351
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

内田 研造  福井大学, 医学部, 准教授 (60273009)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 馬場 久敏  福井大学, 医学部, 教授 (00165060)
中嶋 秀明  福井大学, 医学部, 助教 (10397276)
牛田 享宏  愛知医科大学, 医学部, 教授 (60304680)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords脊髄損傷 / 神経障害性疼痛 / 遺伝子解析 / 画像解析 / 活性型ミクログリア
Outline of Annual Research Achievements

今回の研究は骨髄間質細胞(BMSC)移植による、疼痛関連行動の評価および損傷脊髄におけるBMSC移植後の疼痛関連物質、MAPKシグナル伝達経路の変化を免疫組織学的に検討した。脊損後blood-spinal cord barrier(以下BSCB)機能の評価およびchemokinesの評価も行った。
BMSC移植群では運動機能や疼痛閾値の有意な改善がみられた。組織学的に、pCREB、PKCγは脊髄ニューロン内に主に分布し、損傷群で著明な陽性細胞数の上昇を認めたが、治療群ではこれが有意に低下した。慢性期損傷後2週以降ではp38は主にmicrogliaで、ERK、JNKはastrocyteで発現がみられ、BMSC移植群ではこれらの蛋白の低下がみられた。BMSC移植により、損傷脊髄内のGFP陽性末梢血由来細胞は減少しており、同時に移植後1週の時点でAlbminの透過性低下、血管周囲のPDGFR-αの発現低下がみられ、BSCB機能の修復が起きたと評価した。各種cytokines、chemokinesはBMSC移植により低下していることが確認できた。免疫染色およびFACSではmicrogliaは移植後4日まで上昇がみられ、以降は漸減していった。治療群ではこの上昇が抑制され、有意なmicrogliaの上昇を認めなかった。
BMSC移植後にはBSCB機能の変化や改善を認め、これにより脊損後2次損傷が抑制され運動機能、感覚機能の改善が得られたと考えられた。脊髄損傷後慢性疼痛にMAPKが関与している可能性が示唆された。BSCB破綻を起こすと考えられるchemokines、さらにそれらを誘導するpro-inflammatory cytokinesがBMSC移植により抑制されたことがその一因であると考えた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Open Access: 4 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Book (5 results)

  • [Journal Article] Early Transplantation of Mesenchymal Stem Cells after Spinal Cord Injury Relieves Pain Hypersensitivity Through Suppression of Pain‐ Related Signaling Cascades and Reduced Inflammatory Cell Recruitment2015

    • Author(s)
      S Watanabe, K Uchida, H Nakajima, H Matsuo, D Sugita, A Yoshida, K Honjoh, Johnson WE, H Baba
    • Journal Title

      Stem Cells

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1002/stem.2006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 慢性圧迫脊髄における疼痛発現に関する基礎的研究―twy chimeric mouseを用いて―2014

    • Author(s)
      竹浦直人, 内田研造, 中嶋秀明, 渡邉修司, 吉田藍, 馬場久敏
    • Journal Title

      厚生労働科学研究費補助金 難治性疾患等克服研究事業 脊柱靭帯骨化症に関する調査研究 平成25年度 総括・分担研究報告書

      Volume: 2014 Pages: 47-50

  • [Journal Article] FDG-PETによる脊髄機能評価2014

    • Author(s)
      中嶋秀明, 内田研造, 馬場久敏
    • Journal Title

      Bone Joint Nerve 特集「整形外科イメージングの進歩」

      Volume: 4(2) Pages: 223-229

    • Open Access
  • [Journal Article] Gene therapy strategies for the treatment of spinal cord injury2014

    • Author(s)
      K Uchida, H Nakajima, Alexander Guerrero, William EB Johnson, Wagih El Masri, H Baba
    • Journal Title

      Ther Deliv

      Volume: 5(5) Pages: 591-607

    • DOI

      10.4155/tde.14.20

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Early transcutaneous electrical nerve stimulation reduces hyperalgesia and decreases activation of spinal glial cells in mice with neuropathic pain2014

    • Author(s)
      H Matsuo, K Uchida, H Nakajima, Alexander Guerrero, S Watanabe, N Takeura, D Sugita, S Shimada, T Nakatsuka, H Baba
    • Journal Title

      Pain

      Volume: 155(9) Pages: 1888-1901

    • DOI

      10.1016/j.pain.2014.06.022

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 脊髄圧迫・損傷における神経生物学的可塑性と再生医学的応答2014

    • Author(s)
      馬場久敏, 中嶋秀明, 竹浦直人, 吉田藍, 渡邉修司, 犬飼智雄, William E B Johnson, 内田研造
    • Organizer
      第29回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      鹿児島市、城山観光ホテル
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-10
    • Invited
  • [Presentation] GFPマウス骨髄を移植したtwyキメラマウスを用いた慢性疼痛に関する免疫組織学的検討2014

    • Author(s)
      竹浦直人, 内田研造, 中嶋秀明, 渡邉修司, 吉田藍, 本定和也, 馬場久敏
    • Organizer
      第29回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      鹿児島市、城山観光ホテル
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-10
  • [Presentation] 脊髄障害性疼痛におけるミクログリア/マクロファージの活性化分子メカニズム2014

    • Author(s)
      内田研造, 中嶋秀明, 馬場久敏
    • Organizer
      第29回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      鹿児島市、城山観光ホテル
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-10
  • [Presentation] Chronic progressive compression induces the phenotype changes of the activated microglia/macrophages in the spinal cord of spinal hyperostotic twy/twy mouse: Implications in human cervical compressive myelopathy2014

    • Author(s)
      T Hirai, K Uchida, H Nakajima, T Inukai, N Takeura, S Watanabe, H Baba
    • Organizer
      Euro Spine 2014
    • Place of Presentation
      Lyon(France)
    • Year and Date
      2014-10-01 – 2014-10-03
  • [Presentation] Quantitative analysis and prognostic value of changes in spinal cord signal intensity on magnetic resonance imaging in patients with cervical compressive myelopathy2014

    • Author(s)
      H Nakajima, K Uchida, N Takeura, K Honjoh, T Sakamoto, H Baba
    • Organizer
      Euro Spine 2014
    • Place of Presentation
      Lyon(France)
    • Year and Date
      2014-10-01 – 2014-10-03
  • [Presentation] Early transplantation of mesenchymal stem cells after spinal cord injury relieves pain hypersensitivity through suppression of pain-related signaling cascades and reduced inflammatory cell recruitment2014

    • Author(s)
      K Uchida, H Nakajima, S Watanabe, K Honjoh, William E B Johnson, H Baba
    • Organizer
      The 16th Spinal Research Network Meeting
    • Place of Presentation
      London(United Kingdom)
    • Year and Date
      2014-09-05 – 2014-09-06
  • [Book] Case Library Series 痛みの診療 ベストプラクティス2014

    • Author(s)
      中嶋秀明, 内田研造, 馬場久敏
    • Total Pages
      159(116-117)
    • Publisher
      株式会社メディカルレビュー社
  • [Book] Neuroprotection and Regeneration of the Spinal Cord2014

    • Author(s)
      K Uchida, H Nakajima, T Hirai, Sally Roberts, William E B Johnson, H Baba
    • Total Pages
      419(119-127)
    • Publisher
      Springer
  • [Book] Neuroprotection and Regeneration of the Spinal Cord2014

    • Author(s)
      H Nakajima, K Uchida, Alexander Guerrero, S Watanabe, D Sugita, N Takeura, A Yoshida, H Baba
    • Total Pages
      419(283-293)
    • Publisher
      Springer
  • [Book] Neuroprotection and Regeneration of the Spinal Cord2014

    • Author(s)
      K Uchida, H Nakajima, H Okazawa, H Kimura, A Yoshida, H Baba
    • Total Pages
      419(367-376)
    • Publisher
      Springer
  • [Book] ペインクリニシャンのための新キーワード 1352014

    • Author(s)
      中嶋秀明, 内田研造, 馬場久敏, 牛田享宏
    • Total Pages
      342(147-149)
    • Publisher
      真興交易(株)医書出版部

URL: 

Published: 2016-06-01  

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