2005 Fiscal Year Annual Research Report
サイトカインを用いた造血幹細胞動員による脊髄損傷治療の試み
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16591473
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
大河 昭彦 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (30312945)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 正志 千葉大学, 医学部附属病院, 講師 (50281712)
吉永 勝訓 千葉大学, 医学部附属病院, 助教授 (30270870)
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| Keywords | 脊髄損傷 / 骨髄幹細胞 / 造血幹細胞 / 顆粒球コロニー刺激因子 |
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| Research Abstract |
目的:顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)投与により著明に増殖し末梢血中に動員された骨髄由来細胞が正常脳・脊髄内に生着し、神経系細胞に分化したという報告がある。G-CSF投与にて増殖・末梢血中に移動した骨髄由来幹細胞が損傷脊髄に生着し、組織修復に有利に働く可能性が想定される。本研究の目的は、マウス脊髄損傷モデルにおいてG-CSFによる骨髄細胞動員が組織修復・機能回復へおよぼす影響を明らかにすることである。
方法:骨髄由来細胞の追跡を可能にするためマウス骨髄にGFPトランスジェニックマウス(GFP Tg)由来の骨髄細胞を移植し、骨髄キメラマウスを作成した。C57BL/6マウスに致死量の放射線(10Gy)を照射後、尾静脈からGFP Tg由来の全骨髄細胞を個注入した。4週後、Fluorescence-Activated Cell SorterにてGFP Tg由来の骨髄細胞によりキメラが形成されていることを確認した。骨髄キメラマウスに脊髄不全損傷を加え、G-CSF(200μg/kg/day)を5日間皮下注射した。コントロールとしては溶媒のみを同量・同期間投与した。マウス後肢機能をFarooqueらのMotor Function Scaleを用いて評価した。マウスを灌流固定後、脊髄凍結切片を作成した。骨髄由来細胞のマーカーGFPと、各種細胞マーカーの免疫二重染色を行った。
結果:G-CSFを投与した群では後肢機能の有意な回復を認めた。損傷をくわえていない脊髄におけるGFP免疫染色では、GFP陽性細胞はおもに脊髄白質特に軟膜下に認められた。損傷後1日の急性期では、損傷部に多数みられたGFP陽性細胞の多くは好中球のマーカー陽性だった。損傷部にGFP陽性、neutrophil陰性、vimentin陽性の紡錘形細胞を認めた。損傷後6週の慢性期においてGFP陽性細胞数はG-CSF投与群においてコントロールと比較し有意に多かった。GFPと細胞マーカーの二重染色の結果、損傷脊髄内のGFP陽性細胞の多くはMac-1陽性のmacrophage/microgliaであった。GFP陽性細胞の一部はastrocyte、oligodendrocyte、neural precursor cellのマーカーを発現していたが、ニューロンや血管内皮細胞のマーカーを発現しているものは認めなかった。
考察:G-CSFが骨髄由来細胞を損傷脊髄内へ移動させ、生着した骨髄由来細胞がグリア系細胞に分化したことで組織修復・機能回復に寄与している可能性がある。G-CSFの脊髄損傷に対する詳細な作用機序に関してはまだ不明な点も多くさらなる検討を要するが、G-CSFはすでに臨床に広く用いられている薬剤でありその安全性も確立されているため、臨床応用は比較的容易であると思われ、新たな急性期脊髄損傷治療薬の候補として有望である。
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