脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

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早期治療と安全性の向上を 目指した慢性期脳梗塞に対する 新規細胞療法の開発 新潟大学脳研究所神経内科 脳循環代謝チーム Scientific Reports

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Health & Medicine


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Page 1: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

早期治療と安全性の向上を

目指した慢性期脳梗塞に対する

新規細胞療法の開発

新潟大学脳研究所神経内科

脳循環代謝チーム

Scientific Reports 誌

Page 2: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

脳梗塞はきわめて大事な疾患

• 脳卒中は寝たきりの原因の第1位,医療費の使用の1割を占める.

• 2人に1人が脳卒中を起こす時代に突入した.

• 脳梗塞に対し,急性期治療と慢性期治療が行われ,私たちは急性期治療研究(発症 8時間以内の治療を目指す)に取り組んできた.

Page 3: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

しかし急性期治療には限界がある

• 急性期治療は発症から8時間がタイムリミットであり,治療の恩恵を受ける患者数には限界がある.

• 一方,慢性期回復治療はリハビリテーションのみで,十分な効果を得られず,後遺症を残すことが多い.

• しかし,近年,幹細胞を用いた再生療法が注目され,臨床試験が行われている.

Page 4: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

理想的な回復期細胞治療

• 発症早期からの治療ができる.

• iPS細胞のようながん化のリスクがない.

• 身体への負担が少ない.

• 培養不要で,専門施設がいらず,普及できる.

➔ これらを実現する新しい治療を目指す

Page 5: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

新しい細胞,ミクログリアに着目

利点

1. もともと脳内にあり,

遺伝子操作も不要であ

るため,がん化しない.

2. 脳梗塞に自ら集まる

ため,使用する細胞数

は少なくてすむ

(培養不要).

Page 6: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

しかし善玉と悪玉がある

• 脳の炎症を引き起こす悪玉(M1)

• 血管や神経の再生をもたらす善玉(M2)

M0

悪玉

善玉

Page 7: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

脳梗塞ではM1(悪玉)が主体

炎症

Page 8: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

もしM2(善玉)化するスイッチがあれば

抗炎症血管新生神経再生➔ 脳の修復

Page 9: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

適度の虚血刺激でM2化することを発見!

M2スイッチ

適度の虚血刺激=軽い脳梗塞の状況

虚血 = 酸素↓ 糖分↓

Page 10: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

ミクログリアを分離

N2+CO2

軽度の虚血刺激酸素↓,培養液の糖分↓

ミクログリアにM2化に成功

研究の方法

Page 11: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

低酸素+培養液内糖低下

低酸素・低糖(OGD)刺激

Page 12: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

分泌物質により,M2化を確認

M2/M1比 = TGFβ/TGFα

通常の条件 低酸素・低糖

Page 13: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

血管新生と神経の再生を促進する因子↑

血管内皮増殖因子↑ 血管新生促進サイトカイン

通常 低酸素・低糖通常 低酸素・低糖

Page 14: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

動物モデルを用いた治療効果の判定

手術

Page 15: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

M2化ミクログリアは脳梗塞後7日目に投与!

今までは数時間以内に治療薬を投与していたが,今回は何と7日後(!)という症状固定期に治療する

Page 16: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

運動・感覚の障害を反映するコーナー試験

20回この位置に置いて,左右どちらに回って,角を出てくるか?

麻痺と感覚の障害を反映し,手術後はほとんど左回り

Page 17: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

M2化ミクログリアのよる驚異的な回復

20% ➔ 90%まで回復

ミクログリア

アストロサイト

治療なし

虚血 細胞移植

Page 18: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

前回よりNを増やした

刺激の有無による効果の確認

低酸素・低糖

通常

Page 19: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

刺激したミクログリアは脳内に入る

低酸素・低糖ミクログリア 刺激なしミクログリア

Page 20: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

M2化ミクログリアは脳内で血管新生因子放出

対 照 刺激アストロサイト 刺激ミクログリア

Page 21: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

もうひとつの血管新生因子も放出する

対 照 刺激アストロサイト 刺激ミクログリア

Page 22: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

M2化ミクログリアは血管新生を促進する!

Page 23: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

M2化ミクログリアは神経再生も促進する!

Page 24: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

M2化ミクログリアの作用メカニズム

治療なし M2化ミクログリア

1. 脳梗塞の中に新しい血管を作る2. その周辺の死にかけた部位で神経再生が起きる

Page 25: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

1. ミクログリアのM2(善玉)化スイッチを発見した.

2. M2化ミクログリアが,急性期治療のタイミングを

逃した慢性期脳梗塞の回復を促進した.

3. まったく新しい細胞療法に成功し,改善のメカニ

ズム(血管新生+神経再生)まで突き止めた.

本研究成果のポイント

Page 26: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

本治療の利点

• 長期の培養が不要であり,発症早期からの治療が

可能である

• 自身の細胞で,遺伝子操作も不要のため,iPS細胞

等で心配されるがん化のリスクがない.

• 脳から直接ミクログリアを採取する方法が,すでに

開発されている.

Page 27: 脳梗塞に対するミクログリア細胞療法の開発

今後の展開

1. 脳梗塞以外のさまざまな神経疾患に応用可能で

あるため,検討を開始した.

2. 末梢血中にはミクログリアと似た細胞があり,

治療に応用できる可能性を検討している.

➔ 臨床研究情報センター(神戸)と臨床試験を

目指している.