新生児虚血性脳障害の新規モデルを用いた、臍帯血及び骨髄単核球による再生治療

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24591617
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 辻 雅弘 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80579467)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田口 明彦 公益財団法人先端医療振興財団, その他部局等, 研究員 (10359276)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 細胞治療 / 臍帯血幹細部 / 新生児脳症 / 新生児脳梗塞 / 中大脳動脈閉塞 / 脳血流 / CD34陽性細胞 / マウス

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、１）新生児虚血性脳障害に対する新規治療法として、臍帯血幹細胞の静脈内投与の効果を検討すること、２）本研究遂行のために再現性の高い新規の虚血性脳障害モデル開発を行うこと、である。
特定系統（CB17）のマウスを使用し、開頭後に片側中大脳動脈を電気メスにより焼灼することにより、中大脳動脈永久閉塞モデルを作製した。全てのマウスが高い再現性をもって脳梗塞を来した。脳障害の程度は非常に均質（梗塞体積比率は最小の個体が17.8%、最大の個体が30.4%）で梗塞部位はほぼ大脳皮質に限定されていた。一定の神経機能障害を呈し、生存率は8週間で85%と良好であった（Tsuji et al., Exp Neurol 2013）。
同モデルを使用し、臍帯血幹細胞治療の効果を検討した。造血幹細胞を多く含む分画であるヒト臍帯血CD34陽性細胞を動脈閉塞48時間後に静脈内投与した。異種間移植であるため免疫不全マウス（SCID/CB17マウス）を使用した。細胞治療によって脳傷害発生７週後において形態的な脳傷害の軽減を認めた。細胞投与による悪影響（死亡率の増加や体重増加不良など）は認めなかった。細胞投与24時間後において血流の低下している領域の減少を認めた。脳梗塞の境界域において血管径の拡張を組織学的に認めた。投与細胞は脳内にごく少数認めた。行動実験では、Rotarod試験において部分的な改善を認め、Open-field試験では有意な変化は認めなかった（Tsuji et al., Neuroscience 2014）。
以上の結果は、臍帯血細胞治療の有効性・安全性を示すものであり、多施設共同で「新生児低酸素性虚血性脳症に対する自己臍帯血幹細胞治療」の臨床試験を開始した。

Research Products

• [Journal Article] ntraperitoneal and intravenous deliveries are not comparable in terms of drug efficacy and cell distribution in neonatal mice with hypoxia-ischemia (2015)
  • Author(s): Ohshima M, Taguchi A, Tsuda H, Sato Y, Yamahara K, Harada-Shiba M, Miyazato M, Ikeda T, Iida H, Tsuji M
  • Journal Title: Brain Dev Volume: 37 Pages: 376-386
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2014.06.010.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effects of intravenous administration of umbilical cord blood CD34+ cells in a mouse model of neonatal stroke (2014)
  • Author(s): Tsuji M, Taguchi A, Ohshima M, Kasahara Y, Sato Y, Tsuda H, Otani K, Yamahara K, Ihara M, Harada-Shiba M, Ikeda T, Matsuyama T
  • Journal Title: Neuroscience Volume: 263 Pages: 148-158
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2014.01.018.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 新生児低酸素性虚血性脳症に対する自己臍帯血幹細胞治療の臨床試験開始 (2015)
  • Author(s): 辻 雅弘、鍋谷まこと、市場博幸、岡 明、佐藤義朗、田村正徳、濱崎考史、早川昌弘、渡部 晋一、新宅治夫
  • Organizer: 第118回日本小児科学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2015-04-17 – 2015-04-19
• [Presentation] Intravenous administration of umbilical cord blood CD34+ cells ameliorates brain injury in a mouse model of neonatal stroke (2015)
  • Author(s): Tsuji M, Taguchi A, Ohshima M, Kasahara Y, Sato Y, Otani K, Yamahara K, Ihara M, Harada-Shiba M, Ikeda T, Matsuyama T
  • Organizer: The 11th Asian Society for Pediatric Research
  • Place of Presentation: Osaka, Japan
  • Year and Date: 2015-04-15 – 2015-04-18
• [Presentation] 幹細胞療法の臨床応用へのみちのり シンポジウム２「HIEのこれからの治療」 (2014)
  • Author(s): 辻 雅弘
  • Organizer: 第59回日本未熟児新生児学会学術集会
  • Place of Presentation: 松山
  • Year and Date: 2014-11-10 – 2014-11-12
  • Invited
• [Presentation] MRI/PETイメージングによる低酸素性虚血性脳症の脳循環動態と遠隔期脳障害との関連：ラットモデルでの検討 (2014)
  • Author(s): 辻 雅弘
  • Organizer: 第59回日本未熟児新生児学会学術集会
  • Place of Presentation: 松山
  • Year and Date: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [Presentation] ハイブリッドMR/PETイメージングによる小児低酸素性虚血性脳症ラットモデルの経時的解析 (2014)
  • Author(s): 辻 雅弘、圓見純一郎、森口哲朗、越野一博、大嶌麻妃子、飯田秀博
  • Organizer: 第37回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] MRI/PETイメージングによる低酸素性虚血性脳症の脳循環動態評価：ラットモデルでの検討 (2014)
  • Author(s): 辻 雅弘、圓見純一郎、飯田秀博
  • Organizer: 第50回日本周産期・新生児医学会学術集会
  • Place of Presentation: 浦安
  • Year and Date: 2014-07-13 – 2014-07-15
• [Presentation] A reproducible model of neonatal stroke in mice: comparison with a hypoxia-ischemia model (2014)
  • Author(s): Tsuji M, Ohshima M, Taguchi A, Kasahara Y, Ikeda T, Matsuyama T
  • Organizer: The 9th Hershey Conference on Developmental Brain Injury
  • Place of Presentation: St. Michaels, Maryland, USA
  • Year and Date: 2014-06-03 – 2014-06-06
• [Presentation] 幹細胞静脈内投与後の体内分布；新生児低酸素性虚血性脳症マウスと脳梗塞カニクイザルモデルでの検討 (2014)
  • Author(s): 辻 雅弘
  • Organizer: 第56回日本小児神経学会・学術集会
  • Place of Presentation: 浜松
  • Year and Date: 2014-05-29 – 2014-05-31
• [Book] Cell-based therapies in neonatal stroke. In: Cell Therapy for Brain Injury (2015)
  • Author(s): Tsuji M, Johnston MV
  • Total Pages: p321-349
  • Publisher: Springer International Publishing