Pathophysiological research on the neural development of the affected spinal cord using the animal model of spina bifida

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K11509
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 樅木 勝巳 岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 教授 (70304615)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤原 隆 広島文化学園大学, 看護学部, 教授 (30036496) ; 平山 晴子 岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 助教 (40635257)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 二分脊椎症 / モデル動物 / 歩行障害 / 病態解析 / 脊髄奇形 / 運動神経細胞 / 知覚伝導路障害 / 神経細胞発生異常

Outline of Annual Research Achievements

椎弓の欠損を主徴とする非致死性脊髄奇形である二分脊椎症は，椎弓の欠損状態や奇形箇所の脊髄の状態から病形が区分される。本奇形は、椎弓欠損のみに奇形が限局しする潜在性型と椎弓欠損に髄膜あるいは脊髄と髄膜の両方が巻き込まれる嚢胞性型とに区分される。一般に潜在性型は無症状であるが，嚢抱性型は種々の程度の神経障害を示す。これまでの二分脊椎症に関連する研究では，この神経障害の病態は臨床知見に基づいたものがほとんどであり，実験に基づく知見は臨床知見に比べてはるかに少ない。特に、幼若年時に臨床症状を示さず、年齢進行に伴って神経症状を呈する場合がある潜在性型二分脊椎症においては、神経症状の発現に至る病態については不明な点が未だ多く残されている。
我々はこれまでに二分脊椎症で見られる神経障害の病態を詳細に解析することを目的として，ヒト二分脊椎症患者に似た後肢運動障害を示す二分脊椎モデル動物を開発，奇形領域の神経細胞の発生異常や神経伝導路形成異常が二分脊椎症に併発する歩行障害を誘発する可能性を示してきた。本モデルは、人為的に二分脊椎を引き起こすことから本奇形の原因追及ではなく病態解析に目的を特化したモデル動物である。しかしながら、二分脊椎症のうちこれまで潜在型はほぼ再現が可能であったが、嚢胞型は最も重症例である脊椎裂のみ再現可能であった。そこで、本研究計画では、モデル動物を用いた病態解析をより正確に実施するとの観点から、嚢胞型の二分脊椎の作出を試み、新たに二分脊椎処置時に同時に記録した映像記録の参照しながらニワトリ胚の二分脊椎処置の実施タイミングの調整する方法を考案した。