脊髄損傷に対する各種神経栄養因子発現ベクター導入後の組織学的評価及び運動機能解析

• 研究課題/領域番号: 15591571
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 福井大学 (2004); 福井大学(医学部) (2003)
• 研究代表者: 内田 研造 福井大学, 医学部附属病院, 講師 (60273009)
• 研究分担者: 馬場 久敏 福井大学, 医学部, 教授 (00165060)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円); 2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円); 2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 脊髄損傷 / 神経栄養因子 / 遺伝子導入 / 遺伝子治療

研究概要

脊髄圧迫損傷マウス(twy/twy)を用いて、非侵襲的な方法としてadenovirus vectorを筋肉内に注入することで、脊髄前角細胞内にBDNF遺伝子を導入することを企図した。Twyマウス、ICRマウス共に、C1-C3に分布する左脊髄副神経内側核に陽性細胞が確認され、BDNF抗体ではtwyマウス、ICRマウス共に灰白質、特に前角細胞、また介在ニューロンが染色された。特に最大圧迫部、尾側部の前角ニューロンの染色性はAdV-LacZ群に比べ、AdV-BDNF群では有意に高かった。Nissl染色、ChATによる免疫染色、AChE染色においても同様の結果であり、コントロール群に比べAdv-BDNF群では有意にその染色性は強かった。Nissl染色、ChAT免疫染色、AChE染色いずれにおいても最大圧迫部位において有意に陽性細胞数は多かった。この導入方法は、筋肉内から軸索流にのり、逆行性に前角細胞へ直接輸送する方法で、損傷脊髄に非侵襲的であり、免疫反応を最大限に抑制することができることやapoptosis助長効果がないことが報告されている。慢性圧迫に伴う軸索流の障害により、導入効率が低下することが危惧されたが、adenovirusが強力なretrograde tracerとして働き、細胞感染を生じさせたものと推察される。本研究においては、上位頚髄前角細胞に分布する胸骨乳突筋をtarge torganに設定したが、損傷部位に応じたtaget organの選択も可能であることは大きな利点のひとつと考えられる。障害脊髄周囲でのcholinergic enzymes(ChAT、AChE)の活性上昇は、細胞生存の指標として重要であり、特に運動機能と相関があるとされている。細胞死の抑制、cholinergic enzymes活性上昇、長期間の神経栄養因子補充など、頚髄前角細胞に対して非常に有益な効果をもたらしていた。

研究成果

• [雑誌論文] Targetted reterograde transfection of adenovirus vector carrying brain-derived neurotrophic factoe gene prevents loss of mouse (twy/twy) anterior horn neurons in vivo sustaining mechanical compression (2005)
  • 著者名/発表者名: Kan Xu, Kenzo Uchida, Hideaki Nakajima, et al.
  • 雑誌名: Spine (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Targeted retrograde gene delivery into the injured cervical spinal cord using recombinant adenovirus vector. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Nakajima, Kenzo Uchida, Shigeru Kobayashi, et al.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Targeted retrograde gene delivery into the injured cervical spinal cord using recombinant adenovirus vector. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Nakajima, Kenzo Uchida, Shigeru Kobayashi, Yasuo Kokubo, Takafumi yayama, Ryuichiro Sato, Hisatoshi Baba.
  • 雑誌名: Neuroscience Letters (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Metabolic neuroimaging of the cervical spinal cord in patients with compressive myelopathy : a high-resolution positron emission tomography study (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida, K., Kobayashi, S., Yayama, T.et al.
  • 雑誌名: J Neurosurg(Spine 1) 101(1) ページ: 72-79
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Metabolic neuroimaging of the cervical spinal cord in patients with compressive myelopathy : a high-resolution positron emission tomography study. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida, K., Kobayashi, S., Yayama, T., Kokubo, Y., Nakajima, H., Kakuyama, M., Sadato, N., Tsuchida, T., Yonekura, Y., Baba, H.
  • 雑誌名: J Neurosurg (Spine 1) 101(1) ページ: 72-79
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Metabolic neuroimaging of the spinal cord in patients with compressive myelopathy: a high-resolution positron emission tomography study. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uchida K, Kobayashi S, Yayama T, et al.
  • 雑誌名: J Neurosurg(Spine 1) 1 ページ: 72-79
• [雑誌論文] Increased expression of neurotrophins and their receptors in the mechanically compressed spinal cord of the spinal hyperostotic mouse (twy/twy). (2003)
  • 著者名/発表者名: Uchida K, Baba H, Maezawa Y, et al.
  • 雑誌名: Acta Neuropathol 106 ページ: 29-36
• [雑誌論文] Targetted reterograde transfection of adenovirus vector carrying brain-derived neurotrophic factoe gene prevents loss of mouse (twy/twy) anterior horn neurons in vivo sustaining mechanical compression.
  • 著者名/発表者名: Kan Xu, Kenzo Uchida, Hideaki Nakajima, Shigeru Kobayashi, Hisatoshi Baba.
  • 雑誌名: Spine 2005 (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Uchida, K., Baba, H., Furukawa, S., Omiya, M., Kokubo, Y., Kubota, C., Nakajima.: "Increased expression of neurotrophins and their receptors in the mechanically compressed spinal cord of the spinal hyperostotic mouse(twy/twy)"Acta neuropathologica. 106. 29-36 (2003)