脳梗塞と脊髄損傷に対する中枢神経系全域の可塑性賦活化による治療戦略の検討

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22H03188
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 本望 修 札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007)
• 研究分担者: 佐々木 祐典 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) ; 鵜飼 亮 札幌医科大学, 医学部, 助教 (30896113) ; 岡 真一 札幌医科大学, その他部局等, 准教授 (70789453) ; 佐々木 優子 札幌医科大学, 医学部, 助教 (80631142) ; 横山 貴裕 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (60896116) ; 小原 尚 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (20919732) ; 福士 龍之介 札幌医科大学, 医学部, 特任助教 (00894065) ; 山下 達郎 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (60815439) ; 佐々木 雄一 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (00570136) ; 小林 萬里 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (50971074)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 骨髄幹細胞

研究実績の概要

我々は、急性期～亜急性期の脳梗塞や脊髄損傷患者に対して自己骨髄間葉系幹細胞（ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌ　ｓｔｅｍ　ｃｅｌｌｓ：ＭＳＣｓ）の経静脈的投与(ＭＳＣｓ治療)をすると、持続的で著明な治療効果が得られることを経験してきた。
特記すべきことに、最近、慢性期の脳梗塞や脊髄損傷患者に対する医師主導治験で、運動機能の回復をみせた複数の症例を経験した。さらに、慢性期脳梗塞患者ばかりか慢性期脊損患者においても、ＭＳＣｓ治療後に脳の可塑性の賦活化が惹起されることが判明した。
これまでの基礎研究から、ＭＳＣｓの治療メカニズムとして、損傷部局所における、神経保護、血管新生、血液脳関門の安定化、神経再生などが協奏的に作用することを明らかにしてきたが（業績参照）、これらに加えて、損傷を受けていない健常の神経組織においてもダイナミックな神経回路の再構築が惹起され、“中枢神経系全域の再生・可塑性の賦活化”が誘導された結果、運動機能や高次脳機能の回復に至る可能性を見出したのである。
今回、慢性期の患者に治療効果がはっきりと見られたことで、健常脳を含めた全脳の可塑性の賦活化を誘導するメカニズムを詳細に検討する必要性が出てきた。本計画では、急性期 vs 慢性期、および、脳梗塞 vs 脊髄損傷における、全脳の可塑性の賦活化の詳細なメカニズムを比較解析することで、“中枢神経系全域の再生・可塑性の賦活化”という次世代の治療法の開発へ波及させることを目的として、本研究を企画した。
これまでに、脳梗塞および脊髄損傷モデルに対する骨髄間葉系幹細胞(ＭＳＣｓ)の経静脈的投与(ＭＳＣｓ治療)実験を行い、行動学的解析、神経解剖学的解析により、神経回路の再構築の解析を行っている。

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

これまでに脳梗塞および脊髄損傷モデルに対する骨髄間葉系幹細胞(ＭＳＣｓ)の経静脈的投与(ＭＳＣｓ治療)実験を行っており、神経機能の回復を観察しており、神経可塑性に関する検討を行っているため。

今後の研究の推進方策

実験的脳梗塞および脊髄損傷に対する骨髄間葉系幹細胞(MSC)の経静脈的投与(ＭＳＣ治療)の実験を継続し、“中枢神経系全域の再生・可塑性の賦活化”に関する解明を総合的に推進する予定である。

研究成果

• [国際共同研究] Yale University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Yale University
• [雑誌論文] Enhanced Network in Corticospinal Tracts after Infused Mesenchymal Stem Cells in Spinal Cord Injury (2022)
  • 著者名/発表者名: Hirota Ryosuke、Sasaki Masanori、Kataoka-Sasaki Yuko、Oshigiri Tsutomu、Kurihara Kota、Fukushi Ryunosuke、Oka Shinichi、Ukai Ryo、Yoshimoto Mitsunori、Kocsis Jeffery D.、Yamashita Toshihiko、Honmou Osamu
  • 雑誌名: Journal of Neurotrauma 巻: 39 ページ: 1665～1677
  • DOI: 10.1089/neu.2022.0106
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著