間葉系幹細胞シートを用いた神経束移植における新規治療法の確立

• 研究課題/領域番号: 19K09559
• 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56020:整形外科学関連
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 田中 康仁 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (30316070)
• 研究分担者: 増田 佳亮 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (60790376) ; 清水 隆昌 奈良県立医科大学, 医学部, 学内講師 (70464667) ; 奥田 哲教 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (80646167)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• 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); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 間葉系幹細胞シート / 末梢神経 / 神経再生 / 血管柄付き神経 / 自家神経移植

研究開始時の研究の概要

臨床では、採取可能な自家神経は比較的細く、重要な機能を担う主幹神経を再建する場合には、細い自家神経を3～5本ほど束ねて移植する『神経束移植（cable graft法）』が必要である。血流の豊富な組織と組み合わせることで、再生軸索の径が増大し、ミエリン髄鞘の厚さが改善したとの報告があるものの、単独で『血管柄付き筋膜脂肪弁』を自家神経周囲に組み合わせる方法では、移植片内部の血流再開に疑問が残る。移植片内部でどのように血管新生が促され、シュワン細胞の生存率や、脱分化、増殖が起きるかを詳細に示すことを研究の目的としている。

研究成果の概要

人工神経は、近年自家神経に代わる新たなマテリアルとして開発されているが、iPS細胞や各種成長因子を添加させても自家神経移植に及ばない。自家神経移植についても再生可能な距離は限界があり、長い欠損部やレシピエント側の神経が太い場合には移植片内部に供給される血流を確保できない。臨床では、重要な機能を担う主幹神経を再建する場合には、細い自家神経を3～5本ほど束ねて移植する『神経束移植（cable graft法）』が有用とされるが、移植神経の中央部が壊死に陥る可能性が増加する。移植自家神経に良好な血管新生を促すために、再生医療技術の応用が有効である可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経が損傷された場合に、最も再生が期待できるマテリアルは自家神経であるが、再生可能な距離は数㎝と限界があり、長い欠損部やレシピエント側の神経が太い場合には移植片内部に供給される血流を確保できない。最も再生能に優れた神経移植は、自家神経に栄養血管を付加させた『血管柄付き神経移植』である。しかし、遊離血管柄付き神経移植術は極めて高度な技術が必要であり、一般的には臨床応用が進んでいないのが現状である。再生医療技術で作成した細胞シートを自家神経と組み合わせることで、太い神経においても神経再生の新たな治療法となる可能性が示唆された。