脊髄虚血障害に対するMuse細胞による再生治療

• 研究課題/領域番号: 19K09235
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分55030:心臓血管外科学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 早津 幸弘 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (50747433)
• 研究分担者: 齋木 佳克 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50372298) ; 高橋 悟朗 東北大学, 大学病院, 講師 (50526449) ; 細山 勝寛 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (70837046) ; 熊谷 紀一郎 東北大学, 大学病院, 講師 (80396564) ; 神田 桂輔 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (90839507)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 虚血性脊髄障害 / 対麻痺 / 再生医療 / 脊髄虚血 / Muse細胞 / 細胞治療 / 脊髄梗塞

研究開始時の研究の概要

胸腹部大動脈瘤の治療においては、侵襲度の高さや術後合併症などが予後を低下させる一因となっている。対麻痺は重篤な術後合併症の一つであり、未だ治療法は定まっていない。今回我々は、「術中虚血による炎症反応の抑制」および「失われた神経機能のための脊髄前角細胞の再生促進」がこの合併症の一つの改善策であると考え、ユニークな障害組織遊走能及び自発分化能を持つ幹細胞である Muse細胞（Multilineage-differentiating stress enduring cells）を用いることを想起した。その炎症組織下における脊髄前角細胞の保護・再生を期待して、対麻痺における治療効果の可能性を探求する。

研究成果の概要

幹細胞治療効果を実証するためには、後肢機能低下を維持した状態で長期生存可能な動物モデルが必要である。既存の動物モデルでは長期生存を示した報告はなく、実際に模倣してモデル作成を行なったが、長期生存を得ることはできなかった。そこで、新たな動物モデル構築を目指した。血管収縮薬を用いることで脊髄に選択的な障害を与え、脊髄虚血障害モデルラットを確立した。術後急性期、慢性期において脊髄組織学的評価を行い、脊髄梗塞を実証した。
脊髄虚血モデルラットに対し、術翌日にMuse細胞、間葉系幹細胞、PBSをそれぞれ投与し、術後8週間の行動評価を行った。脊髄組織評価、並びに各組織における投与細胞の体内動態も評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大動脈術後脊髄虚血性障害をきたした患者において、現代医療では有効な治療方法は存在しない。本研究により脊髄虚血性障害に対するMuse細胞の有効性を示すことができれば、脊髄虚血性障害に対する積極的治療手段となりうる。Muse細胞は、アクセスの簡便性もメリットの一つであり、術前からストックしておくことが可能である。術後脊髄障害を生じた場合に即座に投与可能である点は今後の臨床応用において大きな利点の１つである。脊髄虚血性障害を診断した段階でMuse細胞を投与することで、脊髄虚血性障害に対する積極的治療を開始することができ、下肢機能改善、膀胱直腸障害回復、ひいては生命予後改善をもたらすことが期待される。