共同研究・競争的資金等の研究課題 - 本望　修

脊髄損傷に対する骨髄幹細胞移植直後からの神経機能回復のメカニズムの解析

基盤研究(C)

研究期間:

2016年10月

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2019年03月

 

押切 勉, 本望 修, 山下 敏彦, 佐々木 祐典, 森田 智慶

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脊髄損傷(SCI)モデルに対する骨髄間葉系幹細胞(MSC)の経静脈内投与による機能回復が報告される一方、脊髄損傷における脳の働きが注目されている。本研究では、急性期SCIラットにMSCの経静脈的投与を行い、脳のMicroarrayによる網羅的遺伝子発現解析から、運動機能回復に関連した遺伝子が15つ抽出された。このことからMSCの静脈内投与により、脳の神経保護および神経再生作用を有し、運動機能回復に関与していることが示唆された。

海綿体神経損傷モデルに対する急性期骨髄幹細胞移植の有効性～勃起機能は回復するか～

基盤研究(C)

研究期間:

2016年04月

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2019年03月

 

松田 洋平, 舛森 直哉, 佐々木 祐典, 小林 皇, 本望 修

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前立腺全摘除術後の勃起障害を想定した陰茎海綿体神経電気損傷ラットモデルを作製した。神経損傷３時間後に骨髄幹細胞もしくは培養液をラットに投与した。投与４週後に勃起機能を陰茎海綿体内圧で評価した。骨髄幹細胞投与群は培養液投与群と比較して勃起機能が良好であった。また、生理学的評価に加えて病理組織学的に両者の違いを比較し、いずれも骨髄幹細胞投与群で良好な結果であった。

脳海綿状血管腫に対する分子標的療法の開発

基盤研究(C)

研究期間:

2016年04月

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2019年03月

 

能代 将平, 佐々木 祐典, 鰐渕 昌彦, 三上 毅, 三國 信啓, 本望 修

ステント留置後血管に対する骨髄幹細胞移植による内膜新生メカニズムの解析

基盤研究(C)

研究期間:

2016年04月

-

2019年03月

 

小松 克也, 佐々木 祐典, 鰐渕 昌彦, 三上 毅, 飯星 智史, 三國 信啓, 中崎 公仁, 本望 修

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ステント留置(carotid artery stenting:CAS)後の再狭窄はステントstrutにおける炎症反応により惹起される内皮の過形成が原因と考えられ、脳梗塞再発の原因となる。一方、我々はこれまでに脳梗塞などの動物実験モデルに対する骨髄間葉系幹細胞の静脈内投与の治療効果を報告してきた。本研究では、実験動物にステント留置術を行い、内膜損傷モデルを作製した後に、骨髄間葉系幹細胞を経静脈的に投与し、血管内膜の状態を種々の方法で解析した結果、骨髄間葉系幹細胞の投与により、ステントstrutに対する炎症反応を抑制されることにより内膜の過形成が抑制されることが明らかになった。

再開通療法後の虚血脳再灌流障害に対する骨髄幹細胞による新しい治療法の開発

基盤研究(C)

研究期間:

2016年04月

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2019年03月

 

本望 修, 佐々木 祐典, 浪岡 愛, 中崎 公仁, 浪岡 隆洋

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再灌流療法においては出血性合併症への注意が必要である。本研究では、MSCによってrtPAによる出血性合併症を抑制することを示した。中大脳動脈閉塞による一過性閉塞モデル（tMCAO）ラットを作製し、①生食+vehicle、②rtPA+vehicle、③生食+MSC、④rtPA+ MSCの4群に分けた。②④群において、出血性合併症は抑制された。③④群は、行動学的機能を改善したが、④群のほうがより改善していた。②④群の脳血流は、再灌流直後ではほぼ同じであったが、①③群よりも高かった。MSC投与により、血管内皮機能の破綻が抑制により出血性合併症を減少させ、運動機能の改善に貢献することが示唆された。

骨髄間葉系幹細胞移植を用いた難治性てんかんに対する新規治療法の開発

基盤研究(C)

研究期間:

2016年04月

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2019年03月

 

福村 忍, 佐々木 祐典, 本望 修, 坂井 拓朗

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我々は、けいれん重積後にてんかんを生じる動物モデルに対して、けいれん重積後早期に骨髄幹細胞 (mesenchymal stem cell: MSC)を経静脈的に移植することにより、けいれん数の減少、認知機能低下を抑制することを明らかにした。海馬の細胞数および苔状線維発芽の組織学的解析では、けいれん重積後の海馬細胞数減少およびGABAニューロン数減少は、MSC投与により抑制されていた。またマンガン造影MRIおよびTimm染色のいずれにおいても、MSC投与により異常苔状線維発芽の減少を認めた。MSCは、けいれん重積後のてんかん発症を予防および認知機能保持に有効であると考えられた。

実験的脊髄損傷に対する骨髄幹細胞移植におけるエクソソームを介したペリサイトの再生

基盤研究(C)

研究期間:

2016年04月

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2019年03月

 

佐々木 祐典, 鳥越 俊彦, 本望 修, 浪岡 愛, 中崎 公仁, 浪岡 隆洋, 押切 勉, 廣田 亮介, 佐々木 優子, 岡 真一

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SCIに対してMSCを経静脈的に移植した結果、運動機能の改善が得られることが判明した。運動機能の改善が得られた動物の脳組織からmRNAを抽出し、マイクロアレイ解析によってスクリーニングされた遺伝子のうち、運動機能スコアであるBBBスコアと相関のある遺伝子を”behavior associated DEGs”として同定した。大脳皮質における特定の遺伝子発現の一過性の変化により、運動機能回復に関与していることが示唆された。MSCは経静脈的な全身投与により、脊髄局所だけでなく脳に対しても運動機能回復を促進させる効果があると考えられた。

脳血管性認知症に対する骨髄間葉系幹細胞移植による治療効果の検討

基盤研究(C)

研究期間:

2015年04月

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2018年03月

 

中崎 公仁, 佐々木 祐典, 小野寺 理恵, 鰐渕 昌彦, 三上 毅, 浪岡 隆洋, 浪岡 愛, 本望 修

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近年、骨髄間葉系幹細胞(MSC)静注療法の臨床応用が進んでいる。本研究では、MSC静注療法が脳血管性認知症に対する治療効果を有するのかを検証した。Spontaneously hypertensive rats stroke-proneラット（SHRSP）を用いて、Vehicle群と比較検証した。認知機能が低下しているSHRSPに対して、21週にMSCを静脈投与した。介入後5週まで解析した結果、MSC群は、Vehicle群と比較して、有意に認知機能が高かった。また、MSC群において、大脳皮質と海馬の萎縮が抑制されていた。MSC静注療法は脳血管性認知症に対して、治療効果を有する可能性が高い。

慢性期脊髄損傷に対する骨髄間葉系幹細胞移植による革新的治療法の開発

基盤研究(C)

研究期間:

2014年04月

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2017年03月

 

森田 智慶, 本望 修, 佐々木 祐典, 中崎 公仁, 竹林 庸雄, 鰐渕 昌彦, 山下 敏彦, 押切 勉

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ラット脊髄損傷モデルの慢性期に対し骨髄間葉系幹細胞(MSC)の経静脈的移植を行い、治療効果を検討した。T9高位の脊髄を圧挫し、重度脊髄損傷モデルを作製した。損傷10週後にMSCを経静脈的に移植した。後肢の麻痺は移植翌週から改善が見られ始め、対照群よりも有意な回復を得た。移植したMSCの数%が損傷部に集積した。血液脊髄関門の機能は、損傷後11週が経過していても不安定であったが、MSCの移植により速やかに安定し、このことが移植後早期の麻痺の回復に寄与していると考えられた。また、微小血管系の新生、損傷軸索の側枝形成、脱髄軸索の再有髄化などを認め、MSCの作用が多段階に生じていることを確認した。

発達脳に対する虚血および骨髄間葉系幹細胞移植の及ぼす影響の基礎的解析

基盤研究(C)

研究期間:

2014年04月

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2017年03月

 

坂井 拓朗, 本望 修, 佐々木 祐典, 中崎 公仁, 福村 忍, 小林 正樹, 鰐渕 昌彦, 浪岡 愛, 浪岡 隆洋

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本研究は、新生児低酸素性虚血性脳症の動物モデル（HIEモデル）に対して骨髄間葉系幹細胞の移植の効果を組織学的、MRI、行動学的などを用いて評価した。HIEモデルラットは、日齢7のSDラットに対して左の総頸動脈の結紮術を行い、その後8％低酸素に120分間暴露させ作成した。細胞投与群には日齢10に予め採取・培養した骨髄間葉系幹細胞を経静脈的に移植した。移植群は対照群と比較し、beam walk testでの評価で行動学的に有意な運動能力の改善を認めた。さらにMRIにおいても移植群は対照群と比較し有意に改善を認めた。組織学的評価でも詳細な検討を行った。

ヒト由来の生体原料および試料の商業的な枠組みにおける使用について

挑戦的萌芽研究

研究期間:

2014年04月

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2017年03月

 

石埜 正穂, 本望 修, 水谷 修紀, 菅原 桂, 飯田 香緒里

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本研究では、特に再生医療製剤の作製に必要な他家由組織を恒常的に調達するために、日本では何が欠けていて、それをどう克服すればよいかを模索した。医薬品として使用される生体組織の調達という点で、日本で動いている数少ない枠組みの１つは献血システムである。このシステムは公的な運営体制や教育の浸透に支えられて確立された。しかし、細胞治療等製品の場合は、血液製剤と異なり、材料の採取段階から製品ごとの多様なプロトコールに対応する必要があり、民間にこれを委ねざるを得ないものと考えられる。本研究では、他家再生医療の実現には、民間採取機関の法的な位置づけを明確にする制度の確立が最低限必要であるとの結論に達した。

骨髄幹細胞プロファイルの再構築と神経再生治療への応用

基盤研究(C)

研究期間:

2013年04月

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2016年03月

 

本望 修, 鰐渕 昌彦, 佐々木 祐典, 三上 毅, 小林 正樹, 中崎 公仁, 坂井 拓郎, 佐々木 雄一, 鈴木 淳平, 森田 智慶, 浪岡 愛, 浪岡 隆洋

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近年、再生医学の進歩によって、間葉系幹細胞（MSC）は、治療効果を有することが明らかになってきている。我々は、これまでにMSCをドナー細胞として、動物疾患モデルに対する移植実験を行い、良好な結果を得てきた。本研究では、ヒトおよびラット骨髄由来MSCの細胞生物学的性質を各種の分子細胞生物学的・生化学的・遺伝学的解析手法を用いて比較解析し、さらにラット骨髄由来MSCのin vivoでの治療効果を脳梗塞モデルを用いて解析を行った。

ヒト小型肝幹細胞移植の臨床応用に向けた基盤的臨床前研究

基盤研究(B)

研究期間:

2013年04月

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2016年03月

 

平田 公一, 三高 俊広, 水口 徹, 谷水 直樹, 石井 雅之, 本望 修, 目黒 誠, 川本 雅樹, 巽 博臣, 前佛 均

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臨床応用に向けたヒト小型肝幹細胞移植の実用化に向けての基盤的研究として、(1) ヒト小型肝幹細胞の分離・同定・保存・保存解凍後の細胞特性とその再現性の探索、(2) ヒト小型肝幹細胞の増殖・分化と再生反応亢進化について、人為的制御の可能性の探索、(3) ヒト小型肝幹細胞の動物肝への細胞移植、肝組織内に内在する小型肝幹細胞の分布・動態を探索、(4)ヒト小型肝幹細胞移植後の腫瘍化形成の有無に関する長期経過観察、を中心課題として研究し、下記の具体的成果を得た。

骨髄幹細胞移植による海綿体神経の保護・再生と勃起機能の温存

基盤研究(C)

研究期間:

2013年04月

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2016年03月

 

高柳 明夫, 佐々木 祐典, 小林 皇, 本望 修

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【目的】本研究では、前立腺全摘除術の特性を考慮し、海綿体神経(CN)損傷モデルを用いて、神経損傷前にMSCを静脈投与することが勃起機能の温存に寄与するかを検討した。また、投与した骨髄間葉系幹細胞（MSC）の動態を観察し、作用機序についての検討を行った。 【方法】SDラット（雄、8週齢）のCNに機械的な損傷を加え、CN損傷モデルとした。勃起機能の評価として、CNを電気刺激して得られる海綿体内圧と動脈圧の比(ICP/AP)を用いた。正常ラットに対して、ICP/AP測定後に、ランダム化を行った。MSC群には1×106個（/1ml）のMSC、対照群にはDMEM (1ml)を経静脈的に投与し、その直後にCN損傷を作成した。損傷1時間および2週後にICP/APを測定し、勃起機能を評価した。PKH26を標識したMSC(PKH26-MSC)を用いて移植MSCの組織分布を評価した。また、骨盤神経節（MPG）でのGDNF、Neurturinの発現を定量リアルタイムPCR (qPCR)法で 解析した。 【結果】神経損傷1時間後のICP/APは、両群ともに損傷前のICP/APに比べて有意な低下を認め(P＜0.01)、MSC群のICP/APは対照群に比べて有意に高かった(p＜0.05)。損傷2週後のICP/APもMSC群では対照群に比べて有意に高かった(p＜0.01)。移植したPKH26-MSCが、MPG、CNに分布することを確認した。qPCR法では、MSC群ではMPG中のGDNFおよびNeurturinの発現が対照群に比べて有意に亢進していた。(p＜0.01, p<0.05) 【結論】MSCをCN損傷前に静脈投与することで、神経損傷後の勃起機能が温存された。投与されたMSCはMPGやCNに分布しており、神経栄養因子の発現が亢進することが神経保護作用を誘導する理由の一つであると推測された。

再生医療へ向けた組織別間葉系幹細胞の特性解析

基盤研究(C)

研究期間:

2012年04月

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2015年03月

 

小野寺 理恵, 本望 修, 鰐渕 昌彦, 佐々木 祐典, 三上 毅, 小林 正樹, 中崎 公仁, 坂井 拓郎, 佐々木 雄一, 鈴木 淳平, 森田 智慶

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近年、再生医療で用いられる幹細胞は、既存の治療法を凌駕する複数のメカニズムで治療効果を発揮することが分かってきている。その中でも特に、間葉系幹細胞（MSC）は、移植のドナー細胞として、多疾患への臨床応用が期待され注目されている。本研究では、ヒト骨髄由来の間葉系幹細胞、ラットから採取した間葉系幹細胞の細胞生物学的性質を各種の分子細胞生物学的・生化学的・遺伝学的解析手法を用いて比較解析し、さらにラット骨髄由来間葉系幹細胞のin vivoでの治療効果を脳梗塞モデルを用いて解析を行った。

神経変性疾患に対する骨髄幹細胞移植による新規治療法開発の基礎研究

基盤研究(B)

研究期間:

2010年04月

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2014年03月

 

下濱 俊, 本望 修

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本研究では、自己の骨髄幹細胞による細胞移植治療が難治性神経変性疾患の制圧に向けた治療体系の新たな選択肢になりうるか否かを明らかにすることを目的とした。ヒト骨髄間葉系幹細胞の静脈内投与は6-OHDA線条体導入パーキンソン病モデルラットに対し，メタンフェタミン誘発異常旋回運動を抑制し， 6-OHDA誘導ドーパミン神経細胞死を有意に抑制していることが確認された。また，Iba1を用いたミクログリア活性比較解析においてヒト骨髄間葉系幹細胞移植によりミクログリア活性抑制効果が認められた。以上より，ヒト骨髄間葉系幹細胞はパーキンソン病の進行性の神経変性に対して神経保護作用を示す可能性があることが示唆された。

亜急性期の脳梗塞に対する遺伝子組換え骨髄幹細胞移植の検討

基盤研究(B)

研究期間:

2008年

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2011年

 

本望 修, 濱田 洋文, 宝金 清博

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従来、"脳梗塞亜急性期における梗塞巣の損傷は完成してしまっており、既に不可逆的損傷を負ってしまっている、"と考えられていた梗塞巣が、実は、不可逆的変化に陥っていない脳組織が残存しており、治療の介入の余地が残されていることが推測されていた。 本研究では、亜急性期の脳梗塞巣における病態生理を解析し、細胞治療による治療メカニズムを検討することで、新しい治療戦略を考案することができた。

遺伝子組換え骨髄幹細胞の静脈内移植による脊髄損傷治療の基礎的研究

基盤研究(C)

研究期間:

2008年

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2010年

 

野中 雅, 寶金 清博, 本望 修, 本望 修

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脊髄損傷モデルラットに対して、骨髄幹細胞を静脈内に移植すると、著明な治療効果が認められることが、画像診断学的、組織学的、および行動学的に確認された。また、治療メカニズムには、BDNFを介した神経保護作用が強く関与しており、遺伝子組換え骨髄幹細胞を投与することで損傷局所のBDNF濃度を上げることで治療効果が更に高まることが判明した。また、神経再生作用も一部関与していることが判明した。さらに、これらの細胞治療による効果は、脊髄損傷発症後の超急性期に治療した場合のみならず、1か月以上経過した亜急性期に治療を行っても効果が認められたことより、"Therapeutic time window"は比較的広いことが判明した。

脊髄損傷に対する間葉系幹細胞移植におけるジアシルグリセロールの神経再生への関与

基盤研究(C)

研究期間:

2007年

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2009年

 

村上 友宏, 寳金 清博, 本望 修, 本望 修

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脊髄損傷モデルラットに対して、骨髄間葉系幹細胞を静脈内に移植すると、著明な治療効果が認められることが、画像診断学的、組織学的、および行動学的に確認された。また、治療メカニズムには、BDNFを介した神経保護作用が強く関与しており、また、神経再生作用も一部関与していることが判明した。さらに、これらの細胞治療による効果は、脊髄損傷発症後の超急性期に治療した場合のみならず、1か月以上経過した慢性期に治療を行っても効果が認められたことより、"Therapeutic time window"は比較的広いことが判明した。

脊髄空洞症発症に関わる髄内微小循環の解明と新たな治療法の開発

基盤研究(C)

研究期間:

2007年

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2009年

 

小柳 泉, 寳金 清博, 秋山 幸功, 本望 修, 本望 修

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脊髄空洞症の成因に関して、実験的および臨床例での検討を行い、脊髄内の微小循環と組織間液の動態が重要な役割を果たしていることを確認した。脊髄空洞症では、組織間液の増大が空洞周囲の実質に存在し、中心管周囲から後索下部など、中央部から周囲へ拡大するように分布していた。これらの髄内浮腫は、治療による空洞の縮小とともに消失した。髄内の静脈系からの組織間液の吸収障害が、空洞形成の本態であると考えられた。