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2017 年度 実績報告書

ケラタン硫酸分解による脊髄損傷治療-臨床に直結した新規治療法の開発-

研究課題

研究課題/領域番号 26462237
研究機関名古屋大学

研究代表者

今釜 史郎  名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (40467288)

研究分担者 伊藤 全哉  名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (50447819) [辞退]
安藤 圭  名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (40566973)
伊藤 研悠  名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (10732638)
石川 喜資  名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (30732656) [辞退]
小林 和克  名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (00706294)
都島 幹人  名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (60755338)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードケラタン硫酸 / ケラタン硫酸分解酵素 / 脊髄損傷 / 軸索伸長 / 神経保護 / 感覚障害 / リハビリテーション
研究実績の概要

生体内で安定したケラタン硫酸(KS)分解酵素の安全性を検証するとともに、in vivoではラット脊髄損傷モデル、特に臨床に近い胸髄圧挫損傷モデルを作成して酵素投与を行い、下肢運動機能の回復や感覚機能回復、組織学的検討を行い、その効果とメカニズムを検証した。下肢運動機能、下肢感覚機能回復、酵素投与後に異常痛覚(アロデニア)を生じていないことを検証するため、より客観的な指標である電気生理学的検査も行った。その結果、脊髄圧挫損傷後の運動機能回復はsproutingを含めた軸索伸長効果が確認され、BDAやDiIを用いたトレーサー実験でも、損傷尾側脊髄への有意に多い軸索が観察された。同時にLFB染色の結果などから神経保護作用もみられた。脊髄損傷による下肢麻痺回復後の感覚障害に関してはアロデニアを認めず、感覚神経に関しても神経保護効果が確認された。電気生理学的検討では、下肢の前脛骨筋、腓腹筋のcompound muscle potentialはKS分解酵素投与群で有意に回復し、感覚神経を評価可能なSEPも同様の効果を示した。骨髄幹細胞移植やトレッドミルを用いたリハビリテーションとの併用効果は、損傷後2週からの亜急性期以降に効果がみられた。しかし脊髄損傷後の下肢関節拘縮の個体ではリハビリテーションの統計学的有意な効果がなく、組織学的検討でも損傷部の瘢痕組織が形成され、軸索伸長が阻害されていた。KS分解酵素は脊髄再生においてアロデニアを生じない運動機能回復効果とともに、神経保護や痕抑制効果により、細胞移植やリハビリテーションに適した環境が整えられると考えられ、今後の臨床応用が期待できる。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Lack of Fgf18 causes abnormal clustering of motor nerve terminals at the neuromuscular junction with reduced acetylcholine receptor clusters.2018

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Ohkawara B, Yagi H, Nakashima H, Tsushima M, Ota K, Konishi H, Masuda A, Imagama S, Kiyama H, Ishiguro N, Ohno K.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 11 ページ: 1-12

    • DOI

      29323161

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Drug X can inhibit apoptotic cell death induced by oxidative stress in vitro and improve locomotor function of lower limbs in spinal cord injury model mice in vivo.2017

    • 著者名/発表者名
      Mikito Tsushima, Shiro Imagama, Bisei Ohkawara, Naoki Ishiguro, Kinji Ohno
    • 学会等名
      Eurospine 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Pathophysiological analysis of skeletal muscles in spinal bulbar muscular atrophy genome editing of CAG repeats2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tanaka, Takuji Ito, Akinobu Ota, Takefumi Sone, Daisuke Shimojo, Shiro Imagama, Yoshitaka Hosokawa, Manabu Doyu, Hideyuki Okano, Yohei Okada
    • 学会等名
      Society for Neuroscience 2017
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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