慶應義塾大學的岡野榮之教授和末松悠助教等開發了一種冶癒重度脊髓傷害的方法,並在動物實驗中應答了其有效性。該方法採用iPS細胞(誘導性富潛能幹細胞)衍生的神經細胞和特定分子的雙重投放手法,與單一投放相比冶癒效果更爲顯著。研究團隊未來將進一步研究最佳劑量等,以實施實際應用。
脊髓傷害約3個月後的大鼠脊髓組織。未接受冶癒的個體(上圖)可見傷害和空洞,而接受幹細胞成長因子(HGF)和神經細胞冶癒的個體(下圖)傷害較少(供圖:慶應義塾大學岡野榮之教授,該圖已刊登在雜誌《Inflammation and Regeneration》上)
由於交通事故或從高處墜落等終極因數頸部等位置受壓迫時,脊髓會受損導致神經傷害。重症患者將難以行程身體,手腳失去感覺。據悉日本國内有10萬~20萬名患者,每年新增患者約5000人。目前尚無可以恢復運動功能的根本性冶癒方法。
研究團隊調查了在脊髓傷害後不久的急性期和經過一定時間後的亞急性期分別注射不同物質的冶癒方法效果。對於再現重度脊髓傷害的小鼠,研究人員在急性期注射名爲「肝細胞生長因子(HGF)」的分子,在亞急性期注射其由iPS細胞製成的神經基礎幹細胞等。
脊髓傷害約3個月後,接受冶癒的小鼠恢復到了能夠流暢行走的運動功能。而只注射HGF或細胞時,小鼠則無法用腳支撐自己的體重,也無法流暢行走,其恢復效果較弱。研究還應答,移植的幹細胞如期轉化爲了神經細胞。
在脊髓傷害發生後2周内的急性期,患處會發生發炎,受損的神經細胞產生的物質也會傷害周圍組織。由於HGF具有保存神經細胞的特性等,因此有望抑制這些病徵。大阪大學的藥物發現初創企業Kringle Pharma從2020年開始以急性期脊髓傷害患者爲物件進行HGF給藥的最後階段臨牀試驗(冶癒試驗)。該公司預計在2024年上半年公佈主要結果。
另一方面,針對傷害發生後2~4周,發炎已經在一定程度上緩解的亞急性期,研究人員注射由iPS細胞製成的作爲神經基的細胞。岡野教授等人進行臨牀研究,並於2021年進行了首例注射。
岡野教授就此次成果表示:「我們應答到運動功能有大幅恢復,並發現HGF能有效提高細胞移植對嚴重脊髓傷害的冶癒效果」。HGF改善了患處的環境,提高了移植細胞的存活率。由於HGF也具有促進細胞增殖的性質,人們也擔心神經細胞等可能會成爲腫瘤的風險。然而,在動物實驗水平上並未觀察到腫瘤化的情況,顯示出了一定的安全。
今後,研究人員將調查注射HGF和神經細胞的最佳劑量和時機等。末松助教表示:「如果正在進行的臨牀試驗等能取得良好的結果,那麼我們可以相信此次冶癒方法的組合是可行的」。
日文:尾崎達也、《日經產業新聞》、2023/12/4
中文:JST客觀日本編輯部