老化・アルツハイマー病モデル動物における認知機能低下に対する幹細胞移植の効果

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K17328
• Research Institution: Tokyo University of Social Welfare
• Principal Investigator: 末永 叔子 東京福祉大学, 心理学部, 講師 (80431667)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: アルツハイマー病 / 認知機能障害

Outline of Annual Research Achievements

近年の医療技術の発達により、平均寿命は伸びる傾向にある。この高齢化社会の中で高齢者の生活の質を維持する上で、身体的健康のみならず認知機能の低下をいかに防ぐかが喫緊の課題である。老年認知症のなかでもアルツハイマー病は多くの割合を占め、65歳以上の人口の約8分の1が罹患するが、現在までのところ、老化やアルツハイマー病の罹患に伴う認知機能の低下に対する有効な治療法は確立されていない。しかし近年、幹細胞を用いることでさまざまな脳の機能不全が改善される可能性があることが示唆されてきた。幹細胞とは自己複製能力と、他の細胞へと変化する能力を持つ細胞を指す。本研究ではアルツハイマー病モデル動物の認知機能低下に対する幹細胞移植の効果を検討することを目的とする。本研究によって、老化やアルツハイマー病に起因する認知機能低下に対する有効なアプローチを提案することができると考えられる。
本年度は実験1として大脳基底核大細胞部（NBM）損傷手術を施したアルツハイマー病モデル動物にどのような認知機能障害が生じるのかを検討したところ、アルツハイマー病モデル動物には放射状迷路課題の正選択数の低下、誤選択数の増加といった機能障害がみられた。また、位置再認課題の遂行成績に統制群と有意差が見られ、空間記憶の障害が示唆された。一方で物体再認課題の成績に統制群と統計的な差はみられなかった。次に実験2としてアルツハイマー病モデル動物の認知機能低下が間葉系幹細胞移植によって回復するかを検討した。実験2ではNBM損傷と同時に幹細胞移植のためのガイドカニューレ留置術を行った。術後2週間の回復期間の後、幹細胞を投与した。その結果、幹細胞投与1ヶ月後からアルツハイマー病モデル動物の成績に変化が生じ、放射状迷路課題、位置再認課題における認知機能障害に有意な回復傾向がみられた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成28年度にはNBMを損傷したアルツハイマー病モデル動物の認知機能障害が幹細胞の移植によって回復するかを検討した。その結果、幹細胞の移植1ヶ月後よりモデル動物の成績に変化がみられ、放射状迷路課題と位置再認課題の遂行障害が改善した。幹細胞移植の効果についてより詳細に分析する必要はあるものの、概ね順調に進捗している。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度の実験ではNBMを神経毒で損傷したアルツハイマー病モデル動物と偽損傷術を行った統制群の両方に幹細胞を移植してその成績を比較した。その結果、アルツハイマー病モデル動物の課題成績の低下が改善し、統制群の成績と統計的に差がなくなる傾向を示したが、この成績の変化が損傷術からの自然回復によって生じた可能性は排除できない。また、幹細胞移植そのものが統制群の課題遂行に及ぼす影響は観察しておらず、幹細胞移植が統制群の課題遂行に悪影響を及ぼした結果、アルツハイマー病モデル動物との成績に有意差がみられなくなった可能性も推測できる。そこで平成29年度にはNBMを損傷したアルツハイマー病モデル動物と偽損傷を施した統制群に幹細胞を投与せずに、長期的に認知機能課題の成績を観察する。このことにより、上記の可能性を検討し、アルツハイマー病モデルラットの認知機能障害に対する幹細胞投与の効果についてより詳細に分析する。