2000 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子組み換えヒト神経幹細胞移植による脳梗塞の機能回復
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12470295
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
端 和夫 札幌医科大学, 医学部, 教授 (30047039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本望 修 札幌医科大学, 医学部, 講師 (90285007)
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| Keywords | adult / gene / human / infarction / neural stem cell / stroke / transplantation |
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| Research Abstract |
脳血管障害に起因する疾患に対する新たな治療法の開発は21世紀の超高齢化社会を間近に控えた我が国の医療の最重要課題の一つと考えられる。当該研究計画は、ヒト神経幹細胞の移植による脳梗塞後の機能回復の臨床応用を実現化することを目標としたものである。当該研究目標達成のため、当該年度では、1)成人脳由来神経幹細胞の増殖・分化の制御を制御する遺伝子の検索、2)げっ歯類の脳虚血モデルへの移植実験による移植効果の検討を電気生理学、神経組織学、神経免疫学、神経行動学等、多角的に施行した。
(1)ヒト神経幹細胞の増殖・分化を決定する遺伝子群の検索
神経幹細胞はその採取時期・部位により生物学的性質が異なっていることが判明しており、遺伝子の発現レベルでも差異があることが推測されていた。これらの細胞群間における遺伝子発現(約数万個)をDNAマイクロアレイ法(GENE CHIP:Affymetrix社)を用いて比較検討した結果、各細胞群における遺伝子の発現に差異が認められ、現在、詳細な検討を続行中である。
(2)ヒト成熟脳由来神経幹細胞の脳虚血モデルへの移植
ヒト神経幹細胞を免疫抑制下の虚血モデル(Gerbilの一側頚動脈閉塞虚血モデルおよびラット中大脳動脈閉塞モデル)へ移植し、1-3週後に組織学的解析を行なった結果、虚血巣内および周囲のpenumbra領域にドナー細胞が生着・集積していることを確認した。また、ドナー細胞はホスト組織内で神経細胞、グリア細胞等に分化しており、神経組織の再構築をおこなっていることが判明した。さらに、brain slice preparation in vitroを作成し、ホスト神経組織内のドナー細胞を蛍光顕微鏡を用いて直視下で同定しながら、brain slice patch clamp法によってホスト内で分化したneuronの特性と周囲神経組織とのシナプス形成を電気生理学的に解析した結果、部位特異的に分化した神経細胞が機能的なシナプスを形成し、神経回路を再形成したことを確認した。また、学習・行動・高次機能をモーリス水迷路試験で解析したところ、機能の改善を認めた。
来年度は、上記結果に基づき、神経幹細胞に遺伝子操作を行い、さらなる移植効率・治療効果の向上を目指す。
以上のように、補助金は補助条件に従って、非常に有用に使用されている。
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[Publications] 本望修 ら: "神経幹細胞応用の可能性について(総説)"脳神経外科. 29(4)(In press). (2001)
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[Publications] Akiyama,Y. et al.: "Transplantation of clonal neural precursor cells derived from adult human brain establishes functional peripheral myelin in the rat spinal cord"Experimental Neurology. 167. 27-39 (2001)
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[Publications] Honmou,O. et al.: "Clonal neural stem cells derived from adult human brain : Implications for auto-transplantation therapy for CNS diseases.."Restorative Neurology and Neuroscience. (In press). (2001)
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[Publications] Sasaki,M. et al.: "Excitatory and inhibitory responses and synaptic transmission differentiated from the adult human neural stem cells in vitro"Restorative Neurology and Neuroscience. (In press). (2001)
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[Publications] Kato,T. et al.: "Transplantation of human olfactory ensheathing cells elicits remyelination of demyelinated rat spinal cord"Glia. 30. 209-218 (2000)
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[Publications] Honmou,O. et al.: "Transplantation of human neural stem cells repairs the injured central nervous system in the adult rat"Restorative Neurology and Neuroscience. 16. 15 (2000)
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[Publications] 本望修 ら: "脳の科学"神経疾患の神経幹細胞治療-動物モデルでの試み-. 127-132 (2001)
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[Publications] 端和夫 ら: "脳と循環"脳機能再生を目指した基礎的研究の現状と展望. 53-57 (2000)
