2021 Fiscal Year Research-status Report
マウスを用いたin vivo 細胞融合法による神経軸索即時機能回復法の検討
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19K10027
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
成島 三長 三重大学, 医学系研究科, 教授 (80431873)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 神経 / 融合 / 再生 / 軸索 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
この研究の目的は、軸索変性が不可逆的になる前に、“軸索の末梢側を中枢側の神経細胞と再接合し、軸索輸送を再疎通させることにより即時神経機能回復が行えないか？”である。この目的のため、先行研究にてポリエチレングリコール（PEG）を用いて良好な実験結果を得た過去の報告の実験手法および結果記録を参考に実験を行った。
またmito-GFPマウス下肢神経（大腿神経および坐骨神経）を用いて、切断後の神経変化について軸索内微小管上を走行するキネシンによって運ばれるミトコンドリアを二光子顕微鏡にて軸索内の細胞骨格の再構築についてミトコンドリアの軸索輸送の軸索融合前後の形態学的経時的変化を観察する予定であった。しかし機器の故障とコロナ下での実験制限によって遅延していた。このため、まずは軸索機能回復過程を電気生理学的に観察検討した。また、実験前後の神経組織標本を作成し、光学顕微鏡・電子顕微鏡により神経近位・遠位を観察し、軸索内変化を組織学的にも検討した。
この実験は昨年度から引き続いてマウス下肢神経（坐骨神経）を用いて、①キャットウォークを用いたsciatic scoreによる歩行機能評価②神経刺激装置を用いて筋電図および伝導速度の計測による神経機能評価③神経標本による形態学的評価の3評価を行った切断前に①および②を行い、切断後の神経変化について2週間後および4週間後に①～③の評価を行った。この際に、PEGおよびHVJ（センダイウィルス）およびリポソームを追加した融合実験を行ったが、実際の結果は、コントロール群と融合実験群で明らかな有意差を認めず、組織学的検討においては、融合法を用いた群で回復軸索数が少なく、神経損傷が強い傾向にあった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
予定していた神経融合に関して、過去の論文を参考にしてPEGによる融合法を施行したが、先行研究のような効果が追試ができていない。さらに、我々のマウスを用いた研究では、残念ながらこれらのPEGによる神経融合治療法において逆に今までの縫合法のみよりも、炎症が強かったためか組織学的に軸索再生数が少なく、瘢痕化が強い印象であった。また先行研究における論文等の臨床治験を参照しても、今までの治療法より長期経過として改善が得られるという報告をしているが、治療法の機序を考えた場合に早期に改善が得られるはずである。早期改善に関する検討の報告がないことから、実際にこの治療法によって効果が得られたのか疑念がある。このため、今回の仮説において我々の手技に問題があるのか、この融合法では根本的に改善が得られないのか検証する必要が生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
この研究おける目的は、神経融合法が可能か否かである。この目的を達成するために我々の研究手法の検証が必要である。このため①共焦点レーザー顕微鏡を用いたマウス神経において上記手法の際にどのようなことが生じているかについて検証する。②無髄神経（自律神経）での融合が可能かについても検討し、根本的にこの治療法が現時点で機能するか検証を行う。
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| Causes of Carryover |
前年度コロナと機器故障により、予定していた実験ができなかったため。本年度これらを追加実験する予定である。
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