研究課題/領域番号 |
17K11595
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研究機関 | 日本医科大学 |
研究代表者 |
金谷 貴大 日本医科大学, 医学部, 助教 (00787591)
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研究分担者 |
須田 智 日本医科大学, 医学部, 講師 (00366733)
山口 昌紘 日本医科大学, 医学部, 助教 (10787592)
菅野 晴夫 東北大学, 大学病院, 助教 (40646808)
田中 佐智子 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (50453824)
五十嵐 豊 日本医科大学, 医学部, 助教 (50771101)
横堀 将司 日本医科大学, 医学部, 講師 (70449271)
山田 真吏奈 日本医科大学, 医学部, 講師 (70508621)
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研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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キーワード | 重症頭部外傷 / 再生医療 |
研究実績の概要 |
重症頭部外傷は重度の後遺症を残すが、その要因として受傷のインパクトで受ける一次的脳損傷が現状は治療不可能であることが挙げられる。従来の頭部外傷における治療戦略は、その後の付加的増悪因子により進行する二次的脳損傷の予防と軽減が本幹であり、一次的損傷に対する治療法は確立していないのが実情であるため、一次的脳損傷自体が重大になると二次的脳損傷を最小限に抑制し得たとしても良好な転帰を得ることができない。そこで我々は一次的脳損傷によって破壊された脳組織に再生医療を導入し、最終的に失われた機能を取り戻すことを目的とした研究を推進することとした。 これに先立ち本年度は先行研究としてラットを用いた急性硬膜下血腫モデルを作成し、このモデルを使用した行動実験を行った。具体的にはラットの尾部から自己血を抽出、頭蓋骨を穿頭し先に採取した自己血250μLを注入することで急性硬膜下血腫の状態を人工的に作成。受傷前後で遊泳時間と遊泳距離を測定し、外傷による脳への影響を定量的に評価した。 現在実験途上段階にあるが、ラット2匹を使用した時点では理想的な外傷モデルが構築されていると判断しており、今後はより個体間の差が小さくなるようなモデルの構築を目指すとともに、脳挫傷モデル、爆傷損傷モデル、弾丸損傷モデルも漸次作成しそれぞれのモデルに神経幹細胞移植、具体的にはGFP導入非iPS由来ヒトNSCまたはGFP導入ヒトiPS細胞由来神経細胞を傍損傷部位海馬、運動野に移植し、移植8週間後に行動実験と生着率を同一プロトコールで比較することを予定している。
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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
現在のところ、当初の予定通り進捗していると判断している。 現時点では個体差による結果への影響を最小限になるような外傷モデル(急性硬膜下血腫モデル)を構築中である。今後脳挫傷モデル、爆傷損傷モデル、弾丸損傷モデルも漸次作成する予定であり、これは当初予定した計画とほぼ同じ進捗状況である。 脳挫傷モデル、爆傷モデル、弾丸モデルに関しては他施設の協力を仰ぎながら進める予定となっており、密に連携を取りながら、当初の予定通り工程を進めていく方針である。今後これらのモデルを用いて神経幹細胞の移植を行う方針である。
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今後の研究の推進方策 |
現在作成している急性硬膜下血腫モデルに加え、脳挫傷モデル、爆傷モデル、弾丸モデルを漸次作成予定である。モデル作成終了後から神経幹細胞の移植( GFP 導入非 iPS 由来ヒト NSCまたは GFP 導入ヒト iPS 細胞由来神経細胞を 傍損傷部位海馬及び運動野に移植)を行う。移植前後で神経細胞のバイオマーカーである血清 UCH-L1 およびグリオーシスのバイオマーカーである GFAP を測定し、移植前段階での脳内環境を評価するとともに、外傷作成前、作成後 1週間、移植後 4-8週間の時点で遊泳時間、遊泳距離を指標として学習、記憶の機能を定量的に測定することで最終的には移植によりどの程度一次的脳損傷を回復し得たかを評価する。
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次年度使用額が生じた理由 |
本年度に関しては、ラットを用いた実験に関して当初予定した個体数より少数での実験に留まった。 これは理想的な外傷モデルを確立するために血液の抽出方法や頭蓋内への注入方法を再検討する必要があったためである。 本年度の実験を基に今後は当初の計画通り研究を推進する方針である。
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