Strategy for reconstruction of the injured white matter in spinal cord injuries

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09459
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 西尾 健資 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (70303790)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脊髄損傷 / 成熟ラット / 再生的パイオニア軸索 / 軸索グリア複合体

Outline of Annual Research Achievements

脊髄損傷後の神経機能障害は永続する事が多いが、これは損傷によって切断された神経軸索が損傷部を超えて再生できない事に起因する。その機序として、損傷部のグリア瘢痕関連分子が軸索の伸長を阻害すると考えられており、現在これらの阻害分子を標的とした治療法の開発が進んでいる。一方、申請者は成熟ラット脊髄切断モデルにおいて、切断された神経軸索の先端を切断直後から検討した結果、切断された神経軸索は200~300 micron退縮したのちにすぐに再生を開始して、４時間以内に損傷部に達しているものがあることを見出した。損傷部のグリア瘢痕は、最速でも形成に数日以上を要するので、少なくともこのように早期に損傷部に達する再生軸索（再生的パイオニア軸索）に対しては、グリア瘢痕が伸長阻害することは不可能と判断された。さらに、申請者は切断直後の損傷部に軸索断片が出現することを見出し、この軸索断片がグリア突起と凝集体を形成して再生的パイオニア軸索の伸長を阻害することを発見し、これを軸索グリア複合体（axonoglial complex; AGC)と命名した。そして、このAGCを外科的に除去することにより成熟ラット脊髄の「損傷部を超える軸索再生」を誘導できることを報告した。従って、本研究では「損傷部のAGC除去による白質再建」法を開発することを目的とした。2021年度に試行錯誤した結果、局所あるいは静脈内投与によるprotease投与でAGCが消失して、損傷部を超える軸索再生を誘導できた。ただ、protease投与で局所の出血を助長した場合には軸索再生は失敗した。これを予防するために、proteaseとprotease inhibitorを同時投与すると、予想外に、再現性高く軸索再生が誘導できた。そこで、この機序についても検討を加えた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

2021年度より、常勤の研究者（大学職員）から客員研究員となり、研究時間が大幅に減少したが、短い時間で研究を実施できた。

Strategy for Future Research Activity

2022年度は、2021年度に得られたデータをまとめて、学会発表や論文発表して、公知としたい。