ラット脊髄髄膜瘤モデルに対する羊水幹細胞シート移植を用いた治療効果の検証

• 研究課題/領域番号: 21K16599
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分56010:脳神経外科学関連
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山崎 和義 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (10883275)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 羊水幹細胞 / 幹細胞シート / 髄膜瘤 / 胎内手術 / 脊髄損傷 / 間葉系幹細胞 / 脊髄髄膜瘤 / 硬膜外移植 / 細胞シート / 羊水幹細胞シート / 胎児期手術

研究開始時の研究の概要

本研究では、羊水幹細胞を用いた幹細胞シート移植による胎児期脊髄髄膜瘤修復術の治療効果を、ラット髄膜瘤モデルを用いて検証する。
既に確立されている幹細胞シート作成技術を用いて、羊水に含まれる幹細胞シートを作成する。妊娠ラットにレチノイン酸を投与することで髄膜瘤モデルを作成し、細胞シートを移植する。細胞シート治療の優位性についての比較検証を目的に、既に臨床応用されているコラーゲンスポンジ単独移植群も作成する。最終的に胎仔の組織切片を作製し、各種染色を用いて髄膜瘤部分の修復や皮膚再生能力、神経再生能力を組織学的に解析する。

研究成果の概要

妊娠ラットの羊水から採取した間葉系幹細胞を用いて、幹細胞シートを安定して作成する技術が確立できた。さらに、幹細胞シートをラット胎仔背部へ貼付・固定して移植する手技も確立できたが、予定していたラット髄膜瘤モデルの安定した作成と、開腹手術後の胎仔の安定した生存・出産が難しく、予定していた実験の遂行が困難であった。
そのため、ラット脊髄損傷急性期モデルに対して損傷部硬膜外幹細胞シート移植実験に切り替え、治療効果を後肢運動機能で評価した。
その結果、脊髄損傷急性期モデルに対する羊水幹細胞シート（細胞数10万）硬膜外移植治療は、コントロール群と比較して優位な治療効果が認められない可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラットの羊水から、間葉系幹細胞シートを安定して作成させる技術を確認しており、様々な疾患モデルの治療研究に応用できる可能性が示唆された。
また、これまで様々な幹細胞治療実験や臨床応用が行われ、移植経路や時期、移植形態の違いによる効果の違いが報告されている。ラットの急性期脊髄損傷モデルにおいて、損傷部硬膜外に羊水幹細胞シート移植の治療効果を検証した実験は初めてであると考えられるが、その治療効果は有効ではない可能性が示唆されるものであった。細胞移植の時期・方法における違いが重要であることが確認できた一方、硬膜外移植はさらに大型の幹細胞シート移植が可能であり、今後の検証が期待されると考えられた。