2014 Fiscal Year Research-status Report
脊髄損傷修復に向けた再生阻害機構制御‐コンドロイチン硫酸を制御する新素材開発‐
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26462232
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| Research Institution | Aichi Medical University |
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Principal Investigator |
武内 恒成 愛知医科大学, 医学部, 教授 (90206946)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
依田 浩子 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (60293213)
鈴木 宏昌 愛知医科大学, 医学部, 准教授 (30340300)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 神経再生 / コンドロイチン硫酸 / グリコサミノグリカン / 遺伝子抑制 / 再生治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脊髄損傷修復・神経再生においては、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの発現上昇が神経軸索再生の大きな阻害要因とされる。このコンドロイチン硫酸の発現制御による神経再生治療の可能性と方向性を探るために、コンドロイチン硫酸転移酵素の遺伝子欠損（ノックアウト）マウスの樹立を行い研究推進している。このマウスを用いて、治療においても神経再生の反発性および物理的なバリアとなっているグリア性瘢痕・繊維性瘢痕の形成メカニズムの解析を進めるとともに、コンドロイチン硫酸の発現制御メカニズムの解析を進めた。とくに、細胞培養系（in vitro)でこれら瘢痕形成を再現する混合培養系を確立し、モデル動物系では不可能であったこれまでにない分子メカニズムの解明を進めている。 また、実際の治療方向性を見据えて、新規バイオマテリアルを用いた神経損傷部（脊髄損傷箇所）における組織部位特異的ノックダウン法の確立を推進した。すでにタンパク質を基材としたスポンジ状バイオマテリアルを用いて、siRNAをデリバリーする方法をこれまでに推進してきた。この基材を用いその組織内での詳細な解析を、マウスモデルを用いて行った。蛍光標識siRNAによる組織内デリバリー（DDS)効果を組織化学的に解析したところ、siRNAは損傷箇所を含む広範な領域にデリバリーされて機能することを確認することが出来た。また発現抑制効果も高めることに成功した。現在、このシステムを用いて組織内での炎症性の有無とともに、関連分子群の遺伝子遺伝子変動を、RNAseqを駆使して解析している。これらからコンドロイチン硫酸発現メカニズムを解明するとともに、発現制御に関する知見を得るとともに、モデル動物を用いての治療可能性をさらに進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画通りに推進している。とくにバイオマテリアルによるDDSシステム解析は当初計画以上に進んだ。遺伝子発現解析も新しいシステムを導入して加速的に解析を推進した。 損傷治療におけるもうひとつの重要な課題として提案した骨解析においては、バイオマテリアルによる材料解析に問題があり難航しているが、ノックアウトマウスを用いた解析で別の解析方法を模索して解決を図りつつある（本件に関しては下記に後述）。 すべてにおいては順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
神経損傷治療における、損傷領域におけるバイオマテリアルと骨形成解析においては、遺伝子発現制御を捉えることが技術的に難しかったため、方向性を転換して我々のノックアウトマウスを駆使して骨形成を見るという原点に戻って解析を進めている。 中心としている神経再生だけではなく、こちらの解析も推進を容易にしたので今後は問題なく進められる。
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| Causes of Carryover |
神経系での解析は順調に推移したが、分担研究者の下での骨解析においてはマウス供給およびバイオマテリアルを組み合わせた解析系の困難さから計画の組みなおしを進めざるを得なかった。
現在までに、マウス供給は順調に推移し、骨の解析系も問題点は完全にクリアできたので次年度に全て進めることが出来ると考える。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
我々のマウスでの骨解析は順調に進み、また移植再生実験なども開始した。骨形成においては実験の困難さがあったが、解析領域を限定し移植方法も検討することで進められるようになった。そのために当該分担研究者のもとで有効に次年度使用額を執行する計画である。
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[Journal Article] Pioneering Axons Regulate Neuronal Polarization in the Developing Cerebral Cortex2014
Author(s)
Namba T., Kibe Y., Funahashi Y., Nakamuta S., Takano T., Ueno T., Shimada A., Kozawa S., Okamoto M., Shimoda Y., Oda K., Wada Y., Masuda T., Sakakibara A., Igarashi M., Miyata T., Faivre-Sarrailh C., Takeuchi K. and *Kaibuchi K.
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Journal Title
Neuron
Volume: 81
Pages: 814-829
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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