脊髄虚血障害に対するMuse細胞による再生治療

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 19K09235
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 早津 幸弘 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (50747433)
• 研究分担者: 齋木 佳克 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50372298) ; 高橋 悟朗 東北大学, 大学病院, 講師 (50526449) ; 細山 勝寛 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (70837046) ; 熊谷 紀一郎 東北大学, 大学病院, 講師 (80396564) ; 神田 桂輔 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (90839507)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 脊髄梗塞 / 対麻痺 / Muse細胞 / 細胞治療

研究実績の概要

近年，心臓血管外科領域において治療の低侵襲化が進む一方，依然として治療困難な疾患も存在する．中でも大動脈疾患である胸腹部大動脈瘤の治療においては，侵襲度の高さや術後合併症により術後ADLが著明に低下し，予後を低下させる一因となっている．対麻痺は重篤な術後合併症の一つであり，未だ治療法は定まっていない．今回我々は，「術中虚血による炎症反応の抑制」および「失われた神経機能のための脊髄前角細胞の再生促進」がこの合併症の一つの改善策であると考え，ユニークな障害組織遊走能及び自発分化能を持つ幹細胞である Muse細胞（Multilineage-differentiating stress enduring cells）を用いることを想起した．その炎症組織下における脊髄前角細胞の保護・再生を期待して，対麻痺における治療効果の可能性を探求することとした．
2019年度は対麻痺モデルの作成を行った．全身麻酔下に腹臥位とし，ウサギの右大腿動脈から3Fr Fogarty balloon catheter を挿入した．15cm進めた所で，腹部大動脈内でバルーンを拡張し大動脈を閉塞させ，15分間血流を遮断し，脊髄虚血モデルを作成した．神経学的評価方法としてmodified tarlov score を用いたスコアリングにて評価したところ，全例において対麻痺が確認された．手技，outcomeともに良好な結果を得ることができたため，同モデルを予定通り採用することとした．

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

2019年度は対麻痺モデルの作製を行った．全身麻酔下に腹臥位とし，ウサギの右大腿動脈から3Fr Fogarty balloon catheter を挿入した．15cm進めた所で，腹部大動脈内でバルーンを拡張し大動脈を閉塞させ，15分間血流を遮断し，脊髄虚血モデルを作成した．神経学的評価方法としてmodified tarlov score を用いたスコアリングにて評価したとこと，全例において対麻痺が確認された．手技，outcomeともに良好な結果を得ることができたため，同モデルを予定通り採用することとした．現在は投与するMuse細胞の培養・単離を行っており，次年度に細胞投与を行う予定である．

今後の研究の推進方策

今後の研究の推進方策としては以下の流れとなる．
①対麻痺モデルを用いたMuse細胞の投与：対麻痺モデルに対し単離・培養されたMuse細胞3×10^4/2ml PBSを経静脈的に投与する。②術後神経学的評価：対麻痺モデル作成後、1週毎にmodified Tarlov scoreを用いて下肢機能評価を行う。③術後病理学的評価：モデル作成2週および8週後の下肢機能評価後、ウサギを犠牲死させ、脊髄標本を採取し、凍結固定ならびにホルマリン固定を行う。それらをH-E 染色した後、病理組織学的に前角細胞の数を比較検討する。また、凍結標本を用いてqRT-PCR、Microarrayを行いDNA変化も合わせて評価し、メカニズムを解明する。また、下記の項目も併せて評価する。
・MRI：脊髄画像評価
・組織学的評価：H-E 染色、Masson-Tricrome 染色、TUNEL 染色、免疫蛍光（神経細胞：NeuN, MAP-2、血管内皮細胞：vWF, CD31、 炎症性細胞：CD68, MCP-1）
・ELISA：抗炎症作用（IL-6, IL-8, IL-10, MMP-2, VEGF, TGF-β1, HGF, IFN-γ, TNF-α）

次年度使用額が生じた理由

効率的に研究を行った結果次年度使用額が生じたが，引き続き本研究の消耗品購入に充てる．