骨髄幹細胞移植によるペリサイトの再生が実験的脊髄損傷の機能回復をもたらす

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25462227
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 佐々木 祐典 札幌医科大学, 医学部, 講師 (20538136)
• 研究分担者: 鰐渕 昌彦 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (30343388) ; 三上 毅 札幌医科大学, 医学部, 講師 (30372816) ; 中崎 公仁 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (70722461) ; 坂井 拓朗 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (80639229) ; 佐々木 雄一 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (00570136) ; 鈴木 淳平 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (00572596) ; 森田 智慶 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (60723343) ; 浪岡 愛 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (60748995) ; 浪岡 隆洋 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (70748996)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 脊髄損傷

研究実績の概要

脊髄損傷においては、外傷によって生ずる組織内の出血、虚血、浮腫などが引き起こす微小循環の機能不全によって複雑な病態生理を呈し、神経組織が壊死することが機能障害（運動麻痺）などの原因となる。特に、損傷部周囲生じる浮腫は、今までは、血液脊髄関門を構成する血管内皮細胞とアストロサイトの損傷・破綻によると考えられてきたが、最近、血液脊髄関門を構成するもう一つの細胞である周皮細胞（ペリサイト）の役割に注目が集まっている。

本研究では、実験的脊髄損傷におけるペリサイトの動向を観察し、さらに、骨髄幹細胞移植により、ペリサイトの損傷を抑制することで、神経組織内の微小循環調節系における重要な機能単位である血液脊髄関門の再生をターゲットにした新たな治療法を開発することを目的として、ラット実験的脊髄損傷に対する骨髄幹細胞の静脈内投与による神経機能回復のメカニズムに血液脊髄関門の安定化が強く関与することを検証することを主目的とするものである。

本研究費によって、脊髄損傷作成機器を用いて、SDラットに対して、脊髄圧挫モデルを作成し、胸髄(Th10)レベルに直接損傷を加える動物実験モデルの作成を行った。予備実験より、与えるインパクトによって脊髄損傷の重症度、損傷機能が変化することが判明していたので、本年度は、損傷程度と運動神経機能の相関に関わる行動学的データを収集してきた。行動学的評価には、Basso Beattie. Bresnahan (BBB) スコアを用いた。さらに、観察期間終了後に、ラットを灌流固定し、凍結組織切片を作成し、免疫組織学的解析を行い、血管系の再構築を検証した。さらに、corticospinal tract、raphespinal tractのsproutingの検証、および、光学顕微鏡・電子顕微鏡による再有髄化した軸索の解析、Diffusion Tensor Imagingによる修復された神経線維の解析も行った。

研究成果

• [国際共同研究] Yale University School of Medicine(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Yale University School of Medicine
• [雑誌論文] Diffuse and persistent blood-spinal cord barrier disruption after contusive spinal cord injury rapidly recovers following intravenous infusion of bone marrow mesenchymal stem cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsushita T, Lankford KL, Arroyo EJ, Sasaki M, Neyazi M, Radtke C, Kocsis JD.
  • 雑誌名: Experimental Neurology 巻: 12 ページ: 1713-21
  • DOI: 10.1111/jsm.12957
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 自家骨髄間葉系幹細胞の静脈投与による脊髄損傷治療 －医師主導治験Phase II－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 森田智慶、竹林庸雄、佐々木祐典、岡真一、本望修、山下敏彦
  • 雑誌名: 関節外科 巻: 34 ページ: 85-90
• [学会発表] Mesenchymal stem cells protect the blood spinal cord barrier after injury (2015)
  • 著者名/発表者名: 松下隆司， Karen Lankford， Edgardo Arroyo， 佐々木祐典， 本望修， Jeffery Kocsis， 下濱 俊
  • 学会等名: 第38回 日本神経科学学会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31