脊髄損傷後の歯髄幹細胞治療の作用機序の解明と更なるadjuvant治療の確立
| Project/Area Number |
22K09269
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 56010:Neurosurgery-related
|
|---|
| Research Institution | Aichi Medical University |
|---|
Principal Investigator |
大須賀 浩二 愛知医科大学, 看護学部, 教授 (40378013)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 由介 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20447816)
大道 美香 金沢医科大学, 医学部, 講師 (30581079)
大道 裕介 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (50506673)
宮地 茂 愛知医科大学, 医学部, 教授 (00293697)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
|
|---|
| Keywords | 脊髄損傷 / 歯髄幹細胞 / apoptosis / シグナル伝達系 / シグナル伝達 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
脊髄損傷後の一次損傷は避けられないが、それに誘導される二次損傷を如何に軽減するのかが脊髄損傷後における治療課題である。神経外胚葉と間葉系幹細胞的性質を兼ね備えた歯髄幹細胞は脊髄損傷後において、機能予後の著しい改善が報告されてきた。しかし、その作用機序として、歯髄幹細胞からのパラクリン効果として、抗神経軸索伸長抑制効果があると報告されているが、in vivoレベルでの作用機序に関しては、まだ完全には解明されていない。本研究においては、脊髄損傷後における歯髄幹細胞によるシグナル伝達系への影響を探索し、抗神経軸索伸長抑制効果のメカニズムを明らかにする。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年の研究実績を踏まえ、引き続き、ラット脊髄損傷モデルを用いて検討した。
脊髄損傷モデル(SCI group)群、脊髄損傷+PBS投与(SCI+PBS group)群と脊髄損傷+SHED投与(SCI+SHED group)群においてBBS score更にinclined plane assessmentにて機能評価を行なったところ、day7までは有意な差は認めなかったが、day14以降はSCI+SHED group群において有意な機能予後の改善を認めた。よって、day５と10におけるシグナル伝達系の発現において差があるのかどうか比較検討を続行した。
脊髄損傷部位におけるphosphorylated (p)-STAT3 at Tyr705の発現は、それぞれの群間でday5では変化を認めなかったが、day10においてはSCI+SHED group群において有意に発現の低下を認めた。iba-1ならびにGFAPの発現に関しても比較検討したが、day5では、いずれも変化を認めなかったが、day10においては、GFAPの発現はSCI+SHED groupにおいて有意に低下していた。
更に、apoptosisとの関連について検討した結果では、Day10においてreactive astrocyteにおいてcleaved caspase3の発現を確認できた。
また、免疫組織染色の結果からも、昨年に報告した結果に付け加え、硫酸プロテオグリカンであるneurocanの発現がSCI+SHED groupにおいて有意に低下していた。
以上の結果から、SHEDの機能予後改善においては、day10におけるreactive astrocyteでのapoptosisをきたすことによりneurocan、すなわちグリア瘢痕の形成を抑制することによる可能性が強く示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績においても記載させていただきましたが、歯髄幹細胞(SHED)の脊髄損傷後の脊髄機能改善の一因として、Western blotならびに免疫組織染色の結果からreactive astrocyteでのp-STAT3 at Tyr705の活性化を抑制し、グリア瘢痕であるneurocanの産生を抑制していることが判明した。これらの知見は、未だかつて報告されたこともなく、新たな結果を得ており、概ね順調に研究は進展していると判断します。今後も、引き続き新たな結果が得られるように更なる検討を加えていく予定です。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今までに得られた歯髄幹細胞(SHED)の脊髄損傷後の脊髄機能改善の一因として、day10においてreactive astrocyteでのp-STAT3 at Tyr705の活性化をapoptosisにより抑制している可能性が示唆されたが、何によってapoptosisを誘導させるのかなど、そこに至るまでの作用機序についても更なる検討を推進していく予定です。
また、脊髄損傷後の歯髄幹細胞投与によるTGF-βを介するSmadへのシグナル伝達系への影響についても検討を推進していく予定です。
以上の結果を踏まえ、STAT3やSmadのknockoutマウスを用いて、脊髄損傷モデルを作成し、下肢の動きなどBBBスコアーにて詳細に評価して、その後、歯髄幹細胞投与によるこれらのknockoutマウスでの治療効果に関して詳細に検討を加え、歯髄幹細胞の作用機序の解明を更に推進していく予定です。
|
Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
