| 研究課題/領域番号 |
22K09280
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56010:脳神経外科学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
西村 由介 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20447816)
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| 研究分担者 |
永島 吉孝 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (20867684)
夏目 敦至 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任教授 (30362255)
古橋 和拡 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (50835121)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ヒト由来歯髄幹細胞 / Neurod4 / MCP-1 / TGF-β / 下肢運動機能 / マクロファージ / 脊髄損傷 / 神経再生 / 歯髄幹細胞 / バイオイメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者らは『損傷脊髄を完全に再生する驚異的な能力を持つアフリカツメガエル幼生期に強く発現し、脊髄再生に関わるNeurod4などの塩基性ヘリックスループヘリックス(bHLH)神経転写因子を歯髄幹細胞に遺伝子導入してラット脊髄損傷モデルに投与することで、歯髄幹細胞自体をニューロンへ分化させ神経回路を再構築し、神経栄養因子分泌による脊髄再生効果に相加的かつ加速度的な神経機能回復が得られる』という仮説を立て、これを実証する。
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| 研究実績の概要 |
① bHLH神経転写因子の遺伝子導入、 in vitroでの神経栄養因子の測定：アフリカツメガエル幼生期に高発現している脊髄再生に関わるNeurod4（bHLH神経転写因子）をシュードウイルスベクターでSHED（ヒト由来歯髄幹細胞）に良好に遺伝子導入し(Neurod4-SHED)、ウエスタンブロットでNeurod4が発現されていることが確認できた。その後、in vitroで培養し、神経栄養因子の分泌（培養上清での測定）を測定し、Neurod4-SHEDをnaiveのSHEDと比較した結果、MCP-1、TGF-βが有意に上昇していることがつきとめられた。これらが炎症惹起するM1マクロファージより炎症抑制するM2マクロファージを活性化する機能を有するため、マクロファージの動態を解析することを現在行っている。
② ラットへのSHED投与、機能評価、組織学的解析：胸髄損傷ラットモデルを用い、SHEDを胸髄内に投与した。下肢運動機能スコア（BBBスコア）で良好な下肢の運動機能回復がnaiveのSHEDとの比較で有意差をもって確認された。
③ Neurod4-SHEDの造腫瘍性試験：Neurod4-SHEDを移植して8週間の時点では、ラットの健康状態には問題がなく、造腫瘍性も否定されている。
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| 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
基本的にはおおむね順調に進展しており、予測された通り遺伝子改変した歯髄幹細胞（Neurod4-SHED）を投与したラットでは有意な下肢運動機能改善が認められた。そのメカニズムの解析の第1段階として、神経栄養因子の分泌（培養上清での測定）を測定し、naiveのSHEDと比較した結果、MCP-1、TGF-βが有意に上昇していることがつきとめられた。これらが炎症惹起するM1マクロファージより炎症抑制するM2マクロファージを活性化する機能を有するため、現在マクロファージの動態の研究を進めているが、今のところウエスタンブロットではnaiveのSHEDと比較して、Neurod4-SHEDがM2マクロファージを有意に誘導することが証明できておらずやや時間を要している。
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| 今後の研究の推進方策 |
マクロファージの動態に関しては、マクロファージとSHEDの共培養を行い、M2マクロファージがNeurod4-SHEDにより有意に誘導されることを証明する。また、Neurod4-SHEDマイクロアレイ解析を行うことにより、ラット運動機能の有意な改善に寄与した神経再生に関わる因子の同定を行う予定である。また、運動機能が改善したラット脊髄の病理学的な解析、損傷脊髄移植８週間後のNeurod4-SHEDの動態と分化の解析も行う。
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