Analysis of nerve regeneration by ependymal cells of the central canal of the filum terminale -Toward the treatment of spinal cord injury-

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09782
• Research Institution: BIWAKO PROFESSIONAL UNIVERSITY OF REHABILITATION
• Principal Investigator: 中野 法彦 びわこリハビリテーション専門職大学, リハビリテーション学部, 教授 (40322721)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井出 千束 びわこリハビリテーション専門職大学, リハビリテーション学部, 教授 (70010080)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 神経再生 / 脊髄損傷 / 中心管上衣細胞

Outline of Annual Research Achievements

我が国において、脊髄損傷患者は現在約10万人に上り、毎年約5,000人が新たに受傷している。生命予後は改善されてきているものの、脊髄損傷に対する根本的な治療法がないのが現状である。そのため、中枢神経系の再生促進のメカニズムに基づいた脊髄損傷に対する画期的な治療法が開発され、症状の改善や患者のQOLの向上がもたらされることが長年望まれている。
これまで長い間、中枢神経系は一旦損傷を受けると再生しないと考えられていたが、近年、成人においても神経再生が起こることがわかり、世界中でさかんに研究が行われるようになった。そして、人工多能性幹（iPS）細胞、胚性幹（ES）細胞や体性幹細胞などの細胞移植が中枢神経の再生に有効であることがわかってきた。
我々は、骨髄間質細胞や骨髄単核球細胞などの体性幹細胞の移植は、自己細胞を使うために拒絶反応がなく手技的にも容易であることが臨床応用において利点であると考え、それらの細胞を用いて脊髄損傷に対する効果を検討し、その有効性について報告してきた。さらに、我々は、脊髄の中心管上衣細胞に注目した。中心管上衣細胞は脊髄に存在し、神経系幹細胞の性質を持つため、脊髄損傷の修復への効果が高いと考えられる。
そこで本研究では、脊髄損傷の治療に応用するために、脊髄中心管上衣細胞が神経再生能を持つことを培養細胞およびモデル動物を用いて明らかにすることを目的として、中心管上衣細胞の培養条件の確立およびその神経再生能の解析を進めている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

中心管上衣細胞が脊髄損傷の回復に有効にはたらくかを明らかにするために、まず中心管上衣細胞の至適培養条件の検討を行なった。
まず、ラット終糸から中心管を採取する手技の改良、効率化を行なった。
次に、採取したラット中心管上衣細胞の初代培養を行い、基本培地、血清濃度、コーティング材、添加因子などについて条件検討し、その時の中心管上衣細胞のマーカーであるSox2、FoxJ1、vimentinなどの発現を免疫細胞化学染色法で解析した。
現在、至適培養条件を確立しつつある状況である。

Strategy for Future Research Activity

中心管上衣細胞の培養系の確立したのち、培養中心管上衣細胞の神経再生能や遊走能、分化能を解析する。そして、中心管上衣細胞と骨髄間質細胞、脈絡叢上皮細胞などの体性幹細胞との神経再生因子の比較を行う。

Causes of Carryover

至適培養条件の検討をsmall scaleで行なっているために消耗品の使用量が少なく済んだ。また、機器の在庫状況などにより購入が遅れている。次年度は、機器の購入を行い、至適培養条件の絞り込みが進むに連れて培養のスケールアップを行なっていく予定である。