変性椎間板マウスモデルにおける脊索細胞注入の髄核修復効果

脊索细胞注射对小鼠退变椎间盘模型的髓核修复作用

• 批准号: 21K09235
• 负责人: 村上 公英
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Wakayama Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09235/
• 关键词: 椎間板再生; 変性椎間板モデル; iPS細胞

現在世界中で5億4,000万人もの人々が腰痛を自覚している。厚生労働省が発表した平成28年国民生活基礎調査の概況で、男性の病気・けがの有 訴者の1位、女性では肩こりについで2位が腰痛となってい る。腰痛は生活の質に影響し、患者の社会参加を妨げるだけでなく、医療費の高騰による経済損害も甚大な問題である。腰痛の主な原因として、脊椎の椎間板変性(Intervertebral Disc Degeneration: I DD)が挙げられる。IDDの病態は加齢や外傷といった複合要因によって椎間板の保水能が失われることでの椎間板高の低下である。現状では、椎間板変性に対する治療法は対症療法のみであり、根本的治療法はまだ確立されていないため再生治療に期待がかかっている。 成人髄核細胞には再生能がないため、椎間板形成能をもつ前駆体の中で脊索細胞が椎間板再生において理想的と考えられている。本申請課題では、ヒト人工多能性幹細胞(induc ed Pluripotent Stem Cell: iPS細胞)から分化させた脊索細胞をマウスの尾骨変性椎間板に移植し、椎間板内での機能性変化を評価する。まず、iPS細胞から脊索細胞への分化誘導を行う。留学先で得たiPS細胞からの脊索細胞の分化プロトコルを用い、分化誘導する。次に、この細胞を移植する先の変性椎間板モデルを作成する。マウスの尾にKwireを挿入し、椎間板に圧迫による変性が生じるように固定を行 う。固定後4週間で移植処置を開始する。 変性したマウス尾骨椎間板にiPS細胞から分化誘導した脊索細胞をHydrogelと混合し33G針で注入する。注入後1,2,4週間目に単純X線で椎体高の 低下の程度をDisc Height Index(DHI)を用い判定する。また尾骨椎間板を採取した後に組織切片をH&E染色、サフラニン-O-対比染色、髄核細胞 のマーカー遺伝子を用いた免疫染色を行う。未処置の健常椎間板と比較し、総合的に組織学的変化、修復の評価をする。

There are 540 million people in the world today who are suffering from pain. The Ministry of Health and Welfare has published a survey of the 28-year National Basic Life Survey, which includes 1 case of male disease and 2 cases of female low back pain. Low back pain affects the quality of life, hinders the patient's social participation, increases medical costs, and damages the patient's health. The main cause of low back pain is intervertebral disc degeneration (DD). IDD is caused by the loss of water retention capacity of intervertebral plates. The current situation is different from that of the intervertebral plate. The treatment method is different from that of the disease. The basic treatment method is different from that of the regeneration treatment. Adult nucleus cells can regenerate, intervertebral plate formation can regenerate, and notochord cells can regenerate intervertebral plate. The subject of the present application is to evaluate the functional transformation of differentiated notochordal cells (iPS cells) into caudal intervertebral plates. The differentiation of notochordal cells was induced in iPS cells. The differentiation of iPS cells and notochord cells was induced by induction of differentiation. In addition, the cells were transplanted into the anterior intervertebral disc. K-wire insertion, intervertebral plate compression, and fixation Transplantation was initiated 4 weeks after fixation. IPS cells were induced to differentiate into notochord cells by Hydrogel and 33G needle injection. The Disc Height Index(DHI) was used to determine the degree of vertebral height reduction on pure X-ray at 1, 2, and 4 weeks after injection. After the caudal intervertebral plate was taken, the tissue sections were stained with H&E, and the nuclear cells were stained with immunostaining. Histological changes and repair of untreated normal intervertebral discs were evaluated by comparison and integration.