Development of a novel treatment method using umbilical cord-derived mesenchymal stem cells for cerebral hemorrhage and investigation of their mechanism

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09271
• Research Institution: Hyogo Medical University
• Principal Investigator: 吉村 紳一 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (40240353)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藏本 要二 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (10604275) ; 藤田 貢 近畿大学, 医学部, 准教授 (40609997) ; 山原 研一 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (50450888)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 脳出血 / 臍帯間葉系幹細胞 / 炎症抑制

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではコラゲナーゼ脳内投与による脳出血マウスモデルとヒト臍帯由来 MSC (human umbilical MSC: hUMSC) を用いた実験系を立案した。細胞の有効性は網羅的行動試験を用いて多角的に検討する。先行研究により、これらの間葉系幹細胞の投与が、脳出血部ならび周囲のマクロファージおよび (おそらく当該細胞が発現する) TNF-α および iNOS が有意に働くことが示されているため、脳内の炎症抑制に焦点を当てた機序解析を行う予定である。
2022年度はhUMSCの効果を網羅的行動試験で確認する予定であった。しかし、hUMSCを今後ヒトへの臨床応用を考えた場合、より適したhUMSCを獲得するため新たな供給元との調整を行った。これにより新たなhUMSCの供給が調整後となったため、今後の研究に必要な予備実験を先行的に行った。まずは、脳出血で急性期の炎症性変化をより捉えられるターゲットと検査法を確立した。具体的には脳出血部位と脾臓でのqPCRを脳出血2日と4日後、つまり我々が投与タイミングと考えられる時期と、8日後に検討した。脳内で特に動いている因子を見つけることができた（具体的な因子名は今後の研究に影響するため非公開）。そして、質量分析で同時期の物質変化を空間情報と共に、検討しqPCRで得られた結果と同様か確認中である。また、hUMSCの効果を検証する行動試験をより効率的に行うために、動物行動試験を主に行っている当施設の別キャンパスで実験遂行の予備実験ならび設備整備・確認を行い、現在半年間程度の一連の実験を進行中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

臍帯MSCの供給調整と動物行動試験の場所変更のため、実験開始が遅れたが、現在動物行動試験を行っている。作用機序の研究は行動試験の結果により方法がかわるため、その結果を踏まえ進行する予定である。

Strategy for Future Research Activity

現在動物行動試験の実験を継続中であり、解析結果は9月までにはわかる予定である。臍帯MSCは脳出血誘導後、1日後と3日後と両日に投与し、細胞量も2用量に設定しており、より効果の高い治療方法について今後、脳内・脾臓ならび血清での細胞投与によって動いた因子を免疫染色・qPCR・FACS・ELISAで解析する。研究期間全体では作用機序含めた予定研究が完了できると考えている。

Causes of Carryover

年度にまたがった、実験を行っており、マウスや消耗品を購入する費用が次年度にずれこんだためである。現在半年程度かかる継続的な行動試験を行っており、定期的なマウスの購入費や飼育費、検査に必要な消耗品を継続的に支出する予定があり、2023年度初めにはこの次年度使用額はすぐゼロになる予定である。