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, 客員講師 (80624551)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023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

本研究の軸となる嗅覚障害マウスの再現性を確認している。外傷による嗅覚障害モデルマウスについては、再現性を得ることが困難と思われ、今後改めて検討する。抗甲状腺薬腹腔内注射による薬剤性嗅覚障害モデルは様々な研究で用いられている。体重換算で用量を決定するため再現性を得られやすいと思われた。個体差がある可能性や今後の正常マウスとの機能評価比較により妥当性を再検討する必要がある。
マウス鼻腔へのサイトカインカクテル注入方法については、ハイドロゲルにサイトカインカクテルを含有させ、嗅裂部に留置する方法をとったが、マウスの鼻腔は狭く、留置部位の再現性を確保することが困難であり、また留置後の異物反射により、脱落、排出されることがあり、方法としては不適当と考えた。よって臨床での点鼻薬と同じように、マイクロシリンジでサイトカインカクテルを直接点鼻することとした。注入するタイミングとしては、外傷直後、１回／週での注入を検討していたが、ハイドロゲルがなくなるため、１日おき、または毎日点鼻する方法で検討している。鼻腔粘膜の組織的特徴や血流が豊富であることから、点鼻投与で十分効果が期待できると思われた。非注入群には臨床で一般的な副腎皮質ステロイドや加えてbFGFを投与することを検討中である。
嗅覚再生の機能評価としては匂い物質による行動観察をいくつか試した。具体的には危険臭(TMT)を嗅がせ、その行動変化をビデオで記録すること、チーズを用いた匂い物質発見時間の記録等を行った。実験環境に予め慣れさせる必要性や絶食時間が必要なことを確認した。さらには嗅覚閾値（慣れ）の問題があり、一般に標準化された試験がないため、当研究において、標準化した方法を確立する必要がある。
嗅神経細胞の再生を評価するために、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)を確認する。

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が入手困難など環境的問題。
研究の軸となる嗅覚障害モデルマウスや機能評価方法の再現性、妥当性を確認するために時間を要している。

今後の研究の推進方策

研究室の環境が整い次第必要な実験時間を確保し実行する。
嗅覚障害モデル作成、機能評価方法を確立し、実験を行い、機能評価、組織学的評価まで進め、学会発表または論文報告を行いたい。