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脳梗塞麻痺モデルに対するMuse細胞移植とリハビリテーション併用による神経再生治療法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K10554
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59010:リハビリテーション科学関連
研究機関弘前大学

研究代表者

佐藤 ちひろ  弘前大学, 保健学研究科, 助教 (70757468)

研究分担者 山田 順子  弘前大学, 保健学研究科, 教授 (30334965)
成田 大一  公益社団法人函館市医師会函館市医師会看護・リハビリテーション学院(生体医工学研究センター), 生体医工学研究センター, 生体医工学研究センター長 (90455733)
熊谷 玄太郎  弘前大学, 医学部附属病院, 講師 (90529679)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード脳卒中モデル / Muse細胞 / 幹細胞移植 / 再生医療 / 運動麻痺 / リハビリテーション / 脳梗塞モデル / 幹細胞
研究開始時の研究の概要

脳卒中治療法として再生医療への期待が高まっている。Muse細胞は、脳梗塞後の重度運動麻痺に対する移植およびリハビリテーション併用の効果が不明である。また、運動麻痺改善にはモチベーションやストレスなどの心理要素が強く影響するが、運動麻痺治療として推奨されるCI療法は遂行時のストレスが強く、心理状態を加味した訓練が治療効果を飛躍的に向上させる可能性がある。そこで、前肢麻痺モデルマウスに対しMuse細胞移植及びリハビリ治療による効果判定を行う。本課題により、脳梗塞後の重度運動麻痺に対する治療が可能となり、リハビリ併用の効果を脳レベルから解明し、根拠あるリハビリ展開のためのエビデンスを確立できる。

研究実績の概要

本課題では脳卒中後の幹細胞移植による再生医療にリハビリテーション(リハビリ)を組み合わせた際の効果を検証すること,ならびに運動麻痺回復メカニズムの解明を目的に.脳卒中モデル動物を用いてリハビリ実施ならびに脳機能解析を実施した.
脳梗塞・脳出血マウスモデルを作出し,その基礎データ取得が完了した.
脳梗塞に関しては,前肢に限局した運動麻痺を呈するモデル動物を作出し,ヒトにおけるCI療法を模した強制的麻痺肢使用および麻痺肢で行う巧緻動作課題による機能回復効果を評価した.運動機能評価には,Single-pellet reaching testを用いて前肢の巧緻運動を,Horizontal Ladder testを用いて歩行能力・四肢協調性を評価した.その結果,麻痺肢の強制使用によって粗大な前肢運動は回復するが,巧緻動作課題を行わなければ巧緻運動機能は回復が得られなかった.脳出血モデル動物に関しては,自発的および強制的な走行運動を実施し,運動様式の違いによる機能回復効果を検証した.運動機能評価にはBeam Walk testおよびRotarod testを用いた。その結果,自発運動を行った動物のほうが,強制的に走行した動物よりも機能回復効果が高かった.これらの成果は以前にラットで取得した成果と同様の傾向であった.
上記の動物は得点の改善こそ認めたものの,術後28日時点においては完全な回復は難しく,さらにその後も運動機能障害が残存したことより,幹細胞移植により残存した障害の回復を図ることが有効である.現在は,マウス由来Muse細胞の移植効果およびリハビリテーション併用による機能回復の効果検証を進めている.

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

すでに自然回復およびリハビリテーション単独実施条件の基礎データ取得が完了している.今後,幹細胞移植群および幹細胞移植にリハビリテーションを組み合わせた群のデータを取得することで,その相乗効果について検証が可能となる.

今後の研究の推進方策

Muse細胞を効率よく採取する条件検討を行っている.少量の組織サンプルから,Muse細胞の回収効率を高めることは臨床的意義も高い.
現在は過去に報告されている細胞の回収率の20倍程度の細胞数が回収できている(データ非公表).採取した細胞性質の検証も必須であるため,詳細な培養条件を検証とともに,in vivo, in vitroの両方の側面から細胞の特性を明らかにすることを計画している.
共同研究者と協同し,早期のデータ取得に努める.

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Effects of voluntary and forced exercise on brain health in adult rats2024

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Sato, Mitsuru Chiba, Tomonori Furukawa, Shuhei Koeda, Misaki Mikami, Kai Hatakenaka, Tomohito Nunomura, Kana Umamichi, Hiroyuki Miura and Junko Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Brain Science (in press)

      巻: 52

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] PIT法を用いた脳梗塞モデルマウスに対する強制的前肢使用およびスキルトレーニングが前肢機能回復に及ぼす効果2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤ちひろ、赤平一樹、小枝周平、畑中魅、布村倫仁、三上美咲、山田順子
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳出血モデルマウスに対する自発的回転かご走行及び強制的回転かご走行による運動機能回復の違い2023

    • 著者名/発表者名
      布村倫仁、小枝周平、佐藤ちひろ、三上美咲、畑中魁、門田彩花、馬道夏奈、三浦裕幸、山本賢、佐々木都子、岩田学、山田順子
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 社会的孤立ストレスがマウスの行動と脳に与える影響について2023

    • 著者名/発表者名
      馬道夏奈、佐藤ちひろ、小枝周平、小林航、山崎璃奈、山田順子
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Behavioral Analytical Investigation of Radiation-Induced Brain Dysfunction in Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Miura, Chihiro Sato, Tomonori Furukawa, Masaru Yamaguchi, Shuhei Koeda, Junko Yamada:
    • 学会等名
      10th Educational Symposium on RADIATION AND HEALTH by young scientists (ESRAH 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳出血モデルマウスに対する自発的および強制的走行に伴うストレスが機能回復に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      布村倫仁,佐藤ちひろ,小枝周平,畑中魁,馬道夏奈,三浦裕幸,山本賢雅,佐々木都子,岩田学,山田順子
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 社会的孤立ストレスがマウスの認知機能および社会的行動に及ぼす影響と運動介入効果2023

    • 著者名/発表者名
      馬道夏奈、佐藤ちひろ、小枝周平、古川智範、山田順子
    • 学会等名
      第15回日本ニューロリハビリテーション学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Social Isolation Stress on Cognitive and Social Behavior of Mice and Evaluation of Exercise Interventions2023

    • 著者名/発表者名
      Kana Umamichi, Chihiro Sato, Shuhei Koeda, Tomonori Furukawa, Junko Yamada
    • 学会等名
      The 4th Japan-Taiwan-Korea Neurorehabilitation Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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