2022 年度実績報告書

早産児脳障害に対する骨髄間葉系幹細胞を用いた新規治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号	20K08163
研究機関	札幌医科大学
研究代表者	寺田光次郎札幌医科大学, 医学部, 研究員 (80843531)
研究分担者	川崎幸彦福島県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (00305369) [辞退] 佐々木祐典札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) 福村忍札幌医科大学, 医学部, 講師 (30718341) 小林正樹札幌医科大学, 医学部, 助教 (70592715) [辞退] 坂井拓朗札幌医科大学, 医学部, 助教 (80639229) 本望修札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007) 飯塚裕典札幌医科大学, 医学部, 研究員 (10869720)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	骨髄間葉系幹細胞 / 脳性麻痺 / 周産期脳障害 / 脳室周囲白質軟化症 / 再生医療
研究実績の概要	我々は、予備実験において、胎生18日目の妊娠SDラット（妊娠期間：21日）に対して、エンドトキシンであるリポポリサッカライド（LPS）を腹腔内投与し、出生した日齢7の新生仔ラットに左総頚動脈結紮・低酸素曝露をすることで、左大脳に広範囲の虚血領域を呈する、周産期脳障害（perinatal brain injury: PBI）モデルを作成した。このPBIモデルラットは、低酸素虚血単独群（左総頚動脈結紮・低酸素暴露のみ、母体LPSなし）と比較して、大脳の虚血容積が増大し、より重症になることが判明した。本研究では、PBIモデルラットに対して、別の成体ラットより採取、培養した骨髄間葉系幹細胞（Mesenchymal stem cell：MSC）を経静脈的に投与し、急性期MSCの治療効果と作用メカニズムについて検証した。日齢10のPBIモデルラットを、MSC群とVehicle群に無作為に振り分け、MSCまたはDMEM（培養液のみ、細胞なし）を経静脈的に投与した。運動機能の評価としてロータロッド試験、シリンダー試験、空間認知機能の評価としてモリス水迷路試験を用いて、行動学的解析を実施した。結果、MSC群では、運動機能、空間認知機能ともに改善が認められ、MSC静脈内投与の有効性を確認した。また動物用7T-MRIを用いて、MSC投与前後における大脳容積の変化を検証し、MSC群で残存大脳容積の増大を確認した。さらに観察期間終了後の脳組織を用いて、組織学的解析および、ex vivo diffusion tensor imagingによる画像評価を実施した。MSC群では、障害を受けた側と反対側（右大脳半球）の大脳皮質厚の増大、神経細胞の増加、神経線維数の増加が認められた。これらの結果から、PBIモデルラットに対するMSC静脈内投与は、残存する大脳機能を賦活化する可能性が示唆された。