神経障害性疼痛に対する間葉系幹細胞の治療効果の検討

研究課題

研究課題/領域番号	21K09282
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	札幌医科大学
研究代表者	福士龍之介札幌医科大学, 医学部, 特任助教 (00894065)
研究分担者	山下敏彦札幌医科大学, 医学部, 教授 (70244366) 本望修札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007) 佐々木祐典札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) 佐々木優子札幌医科大学, 医学部, 助教 (80631142) 黄金勲矢札幌医科大学, 医学部, 講師 (10724073) 廣田亮介札幌医科大学, 医学部, 助教 (10815434) 押切勉札幌医科大学, 医学部, 訪問研究員 (70754612) 栗原康太札幌医科大学, 医学部, 研究員 (20855803) 小原尚札幌医科大学, 医学部, 研究員 (20919732)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス	交付 (2022年度)
配分額 *注記	4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円) 2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円) 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円) 2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード	神経障害性疼痛 / 骨髄幹細胞 / 骨髄間葉系幹細胞 / 静脈内投与 / 末梢神経障害モデル / Spared nerve injuryモデル / 間葉系幹細胞 / 神経再生 / 末梢神経 / 神経絞扼モデル
研究開始時の研究の概要	神経障害性疼痛は神経障害の存在下に、脊髄後角神経細胞より上位の神経系で神経応答の過敏性が発現することにより生じる痛覚過敏、アロディニア等のことを称し、整形外科で多い愁訴であるが一般的な治療では除痛効果が得られない症例も存在する。我々は種々の中枢・末梢神経損傷モデルに対し、骨髄幹細胞(mesenchymal stem cells: MSC) の静脈内投与（MSC治療）が効果を有することを報告し、また脊髄損傷患者に自己MSC の静脈的投与を行った症例において、疼痛が改善する症例を経験した。神経障害性疼痛に対してMSC治療が有効な治療法となり得るかを検証し、そのメカニズムを解析することを目的とする。
研究実績の概要	神経障害性疼痛は、神経障害の存在下に神経応答の過敏性の発現により生じる痛覚過敏、ａｌｌｏｄｙｎｉａ、自発痛のことを称し、時に難治性となることが知られる。我々は、種々の神経損傷モデルに対し、骨髄幹細胞（ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ：ＭＳＣ）の静脈内投与（ＭＳＣ治療）が治療効果を有することを報告してきた。また昨年度の研究実績報告にて、神経障害性疼痛に対するMSC治療による疼痛抑制効果を報告した。本年の実験では、昨年の報告から発展させ、神経障害性疼痛モデルに対するMSC治療の後、網羅的遺伝子発現解析を行い、疼痛抑制に貢献する分子メカニズムの解析を目的とした。神経障害性疼痛モデルは、Ｓｐａｒｅｄｎｅｒｖｅｉｎｊｕｒｙモデルとした。モデル作製後３日目にラットから採集・培養したＭＳＣを経静脈的に投与し、投与後３、７、１４、２１、２８日目に行動学的評価を行う。評価方法は後肢足底部中央にｆｉｌａｍｅｎｔを用いて機械刺激を与えるｖｏｎＦｒｅｙｆｉｌａｍｅｎｔｔｅｓｔ、後肢足底部中央に熱刺激を加え逃避反応時間を測定するＲａｄｉａｎｔｈｅａｔｔｅｓｔを用いた。覚醒下でｖｏｎＦｒｅｙｆｉｌａｍｅｎｔによる触刺激とｈｅａｔｐａｄによる熱刺激を後肢足底に加え、逃避反応を観察し、ａｌｌｏｄｙｎｉａやｈｙｐｅｒａｌｇｅｓｉａの有無から、疼痛行動の抑制効果を評価した。経時的に行動学的評価を行った結果、ＭＳＣ群はｖｅｈｉｃｌｅ群に比べて、有意に疼痛改善効果を認めた。また、統合的な遺伝子発現解析により、特に神経伝達物質やチャネル関連遺伝子群において変化が生じていることが明らかとなった。以上より、補助金は適切に使用されている。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 2: おおむね順調に進展している理由 MSC治療により誘導される神経障害性疼痛に関するメカニズムの解明の実験を継続して行うことができたため。
今後の研究の推進方策	今後は免疫組織学的解析、神経解剖学的解析、分子生物学的解析、電気生理学的解析の経時的変化などの神経障害性疼痛に関する解析を行う方針である。