治療遺伝子を強発現させた歯髄幹細胞による脳梗塞治療法の確立-臨床応用へ向けて-

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K08981
• 研究機関: 日本医科大学
• 研究代表者: 仁藤 智香子 日本医科大学, 医学部, 准教授 (30409172)
• 研究分担者: 須田 智 日本医科大学, 医学部, 講師 (00366733)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 歯髄幹細胞 / 遺伝子治療 / 幹細胞移植 / 脳虚血 / 血液脳関門障害

研究実績の概要

アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを用いて肝細胞増殖因子(HGF)を強発現させたDPSC(DPSC/HGF)の移植により,ラット 急性期脳梗塞における治療効果の増強が得られるか検討した. 虚血再灌流24時間および3日後において, DPSC/HGF群では, 対照群およびDPSC単独群に比し有意な梗塞体積の縮小を認め, 皮質梗塞境界領域におけるIba1, TNF-α発現や神経細胞死も有意な抑制を認めた.また、Evans-blue法を用いた実験では、虚血再灌流3日後においてHGF強発現DPSC群にて有意なEvans-blue漏出の抑制効果が得られ、血液脳関門破綻を防ぐ可能性を示した。さらに、虚血再灌流14日後の評価では、HGF強発現DPSC移植により、皮質梗塞境界領域におけるRECA-1の発現が有意に増強し、脳微小血管の有意な増生を認めた。 HGF強発現DPSC移植では, 虚血脳組織における炎症抑制効果および血管新生作用の増強が得られ, さらなる脳保護効果に寄与した可能性が示唆された.

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

脳虚血における歯髄幹細胞の脳保護増強効果の解明に向けてデータが蓄積出来てきている。しかし、脳卒中易発症系高血圧自然発症ラットを用いた脳梗塞モデルの作成が困難となり、細胞移植効果の検討が進んでいない状況であるため、今年度は遺伝子強発現歯髄幹細胞のレシピエントに対する影響についての検討を行う方向へ変更したため。

今後の研究の推進方策

DPSC自身に備わる神経保護作用や血管新生作用に加え、どのような作用機序によりさらなる脳梗塞治療効果が得られるのかを分子生物学的手法を用いて検討する。また、脳内や血清中に治療タンパク質を長期発現させることによる生体安全面についても評価する。

次年度使用額が生じた理由

当初は疾患併存ラットを用いる予定であったが、結果的に脳虚血モデルとして適しておらず、動物を変更せざるをえなかったため実験の遅れが生じた・しかし、後半で新しい虚血モデルを用いて現在は順調に研究が進んでおり、次年度での使用額はかなり増額されるものと見込まれる。

研究成果

• [学会発表] Transplantation of human dental pulp stem cells attenuates brain injury after transient middle cerebral artery occlusion. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nito C, Sowa K, Sakamoto Y, Takahashi S, Arakawa M, Suda S, Nishiyama Y, Takahashi A N, Kasahara YN, Kimura K, Okada T.
  • 学会等名: 第25回 日本遺伝子細胞治療学会学術集会
• [学会発表] Neuroprotective effects of human dental pulp stem cells after acute cerebral ischemia. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nito C, Suda S, Sowa K, Nakajima M, Sakamoto Y, Takahashi S, Nishiyama Y, Kasahara YN, Okada T, Kimura K.
  • 学会等名: The 25th Internal Symposium on Cerebral Blood Flow, Metabolism, and Function
  • 国際学会