脳梗塞に対する新規再生医療の構築：細胞移植治療とリハビリテーションの併用療法

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申請者はこれまでに、外傷性脳損傷モデルラットに対して、マウス胎仔大脳皮質組織を用いた細胞移植治療と運動トレーニングの併用療法が、細胞移植単独治療群に比べて、移植細胞由来の軸索伸展に寄与し、運動機能改善を促進し得ることを報告した（Shimogawa et al., NPJ Regen Med. 2019）。この研究の次の課題として、臨床現場において要介護の主要な原因である脳梗塞を対象とした本研究に取り組んでいる。これまでに、ローズベンガルを用いた症候性脳梗塞モデルの作成（ローズベンガルを投与後、頭蓋骨上5mmの高さから、前肢運動野の領域にレーザー照射（550～650 nm）を15分行い、血栓性大脳皮質梗塞を作成する）、および効果的な運動トレーニングのプロトコールを確立した（脳梗塞作成2日後から、1日10分、5日間、10 cm/secのスピード負荷で、傾斜0度でトレッドミルトレーニングを開始し、細胞移植翌日から15 cm/secのスピード負荷で1日40分トレッドミルトレーニングを行う）。三次元モーションアナライザーを用いて、脳梗塞後に運動麻痺が生じていることを確認した。本年度は、ES細胞由来大脳皮質オルガノイドの作成に重点を置き研究を遂行した。坂口ら（Sakaguchi et al., Stem Cell Rep. 2019）の方法を用いて大脳皮質オルガノイドを作成した。脳梗塞モデルに対して、長期培養後の大脳皮質オルガノイドを定位的に移植した。脳梗塞モデルに対する移植細胞の生着を確認した。多能性幹細胞由来大脳皮質オルガノイドの作製効率は不安定であり、安定したオルガノイドの作成に難渋している。脳梗塞モデルに対する移植片由来軸索伸長の評価は行えていない。また、運動機能評価、行えていない。さらには移植した個体に対する運動トレーニングを行えておらず、その効果の確認を行えていない。