| 研究課題/領域番号 |
16390427
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
山崎 正志 千葉大学, 医学部附属病院, 講師 (50281712)
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| 研究分担者 |
吉永 勝訓 千葉大学, 医学部附属病院, 助教授 (30270870)
大河 昭彦 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (30312945)
岡田 誠治 熊本大学, 大学院医学研究部, 教授 (50282455)
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| キーワード | 脊髄損傷 / 細胞移植療法 / 造血幹細胞 / 骨髄間質細胞 / 臍帯血 |
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| 研究概要 |
目的:マウス脊髄損傷に対する造血幹細胞(HSC)・骨髄間質細胞(BMSC)の有効性について検討し、さらにヒトHSC・BMSCもマウス由来の細胞と同様な損傷修復促進作用を有するのかを明らかにする。これらを総合し、将来的にHSC・BMSCを脊髄損傷治療に臨床応用するための基礎データとすることを本研究の主目的とした。
方法:(実験1)マウス脊髄不全損傷モデルを作成した。green fluorescent proteinトランスジェニックマウス(GFP Tg)大腿骨より骨髄を採取し、FACS Vantage(Becton Dickinson)にてFACSを施行した(Linage negative、c-kit positive、Sca-1 positiveの細胞集団中にHSCが高度に濃縮される)。GFP Tgマウス大腿骨より骨髄細胞を採取し、プラスチック培養皿に付着性の細胞を培養した(BMSC)。損傷後1週時にHSCまたはBMSCを脊髄損傷部に注入した。コントロールとして溶媒のみを同量注入した。行動学的・組織学的評価を行い、HSC移植・BMSC移植・コントロールの3群間にて比較検討した。
(実験2)ラット脊髄圧挫損傷モデルをNYU impactor(10g,25mm)を用いて作成した。ヒト造血幹細胞は臍帯血よりCD34陽性細胞を磁気sortingにて濃縮し(HUCB)、ヒトBMSC(hBMSC)は整形外科手術中に余剰の骨を採取しそこから培養したものを用いた。脊髄損傷後1週時に、損傷部にhHSCまたはhBMSCを移植し、ラットには免疫抑制剤を投与した。行動学的・組織学的評価を行った。
結果:(実験1)HSC・BMSCとも、移植を受けたマウスでは、溶媒のみのコントロールと比べて有意な後肢機能回復が得られた。免疫染色の結果、移植されたHSCの一部はグリア細胞のマーカーを発現していた。これに対しBMSCでは、神経系のマーカーを発現しているものは見られず、もともとのBMSCのマーカーのひとつであるfibronectinを発現していた。すなわち、HSC・BMSCはほぼ同等の機能回復促進効果を持つが、その機序が異なっている可能性が示唆された。
(実験2)HUCB・hBMSCとも、脊髄損傷ラットの後肢機能回復を有意に促進した。HUCB・hBMSCともに脊髄損傷中心付近に形成される空洞の面積を有意に縮小した。HUCBは、移植後5週時には脊髄内に残存しているものは見られなかった。hBMSCは1切片あたり約10個と、少数が脊髄内に残存していた。神経線維の免疫染色の結果、HUCB・hBMSCとも移植を受けたラットでは溶媒のみのコントロールに比して有意な軸索再生(または残存)が認められた。
考察:HSC・BMSCはいずれも脊髄損傷に対して有効であった。さらに、ヒト臍帯血由来造血幹細胞・ヒト骨髄間質細胞の脊髄損傷に対する有効性も確認された。以上より、HSC・BMSCは脊髄損傷に対する細胞移植療法のソースとして有望であると思われた。
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