骨格筋内幹細胞群由来サイトカインカクテルによる嗅覚再生治療

• 研究課題/領域番号: 22K16920
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分56050:耳鼻咽喉科学関連
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 齋藤 弘亮 東海大学, 医学部, 講師 (80624551)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 嗅覚障害 / 再生治療 / サイトカイン / 幹細胞 / 嗅神経

研究開始時の研究の概要

嗅覚は健康で文化的な生活を送るために必要不可欠な感覚である。嗅神経細胞は絶えず外界に晒されており， COVID-19を代表する感染や炎症、腫瘍、薬物、喫煙などの要因や，加齢性に変性を生じて嗅覚は低下する。外傷や嗅神経性障害では、予後不良な場合も多く、有効な治療法が確率されていない。われわれは、骨格筋間質由来多能性幹細胞からサイトカインカクテルを作成し、神経や血管再生に有効であることを報告した。本研究ではこのサイトカインカクテルを応用した点鼻薬を生成し、嗅覚障害モデルマウスに投与し、嗅神経細胞の再生効果を評価する。細胞移植を必要としない「サイトカインカクテルによる嗅神経再生治療の開発」を目指す。

研究実績の概要

本研究のベースとなる嗅覚障害マウスの作成、再現性の確認に取り組んだ。２つの方法で嗅覚障害モデルマウスの作成を検討している。１つは外傷性モデルで、もう１つは抗甲状腺薬（メチマゾール）を腹腔内投与し薬剤性嗅覚障害モデルマウスである。外傷性モデルは障害程度を一定にすること、その再現性を得ることが手技的に難しい。手術法を確立し再現性が得られるようにしていく必要がある。薬剤障害性モデルについては体重あたりの薬剤投与量を一定にすれば手技的には難しくない。いずれのモデルの妥当性もその後のサイトカインカクテルの注入方法や嗅覚障害の評価法にも影響するため、同時にそれらの再現性、正確性を確認していく必要がある。
嗅覚障害直後に徐放用ハイドロゲルにサイトカインカクテルを含有させ、嗅裂部に留置する。注入群では週に１回、４週間、マイクロシリンジでサイトカインカクテルを点鼻する。非注入群には副腎皮質ステロイドを点鼻する。現在臨床応用されているbFGFの点鼻郡をコントロールとして考慮していく。点鼻回数は今後の機能評価の結果により、妥当性を検討する。嗅裂部にハイドロゲルを頻回に留置することは困難と思われ、初回以降は点鼻で継続してサイトカインを投与していくことが妥当と思われた。また点鼻投与は、臨床応用により近い方法であると思われる。
嗅覚再生の機能評価としては匂い物質による行動変化の観察を考えている。具体的には危険臭（TMT）を嗅がせ、その行動変化（物体周囲の歩数や体温上昇など）をみる。ビデオでの行動の観察記録も検討している。
嗅神経細胞の再生を評価するために、術後4週後に組織学的評価を行う。凍結組織切片を作成し蛍光顕微鏡を用いて組織学的再生（嗅上皮の厚さ、成熟・幼若嗅神経細胞数など）、細胞分化等について検討する。
その他、２０２３年IFOSへ参加し嗅覚障害治療の現状について学んだ。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

研究代表者の研究エフォートの問題。
研究室のマンパワーや必要物品など環境的問題。
嗅覚障害モデルマウスの再現性、妥当性を確認するための時間を要しているため。

今後の研究の推進方策

研究室の環境変化、人員転換があるため、それが整い次第実験に取り掛かる。
嗅覚障害モデル作成を確立し、実際に移植実験を行い、機能評価、組織学的評価まで進めたい。