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脊髄損傷に対するアデノウイルスベクターを用いた逆行性神経栄養因子遺伝子導入の検討

研究課題

研究課題/領域番号 17790997
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 整形外科学
研究機関福井大学

研究代表者

中嶋 秀明  福井大学, 医学部附属病院, 助手 (10397276)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードspinal cord injury / neurotrophic factor / gene delivery / gene therapy / adenovirus vector / retrograde axonal transport / target organ / sternomastoid muscle / 脊髄損傷 / アデノウィルスベクター / 神経栄養因子 / 逆行性遺伝子導入 / 遺伝子治療 / 前角部運動神経細胞
研究概要

損傷脊髄に神経栄養因子を非侵襲的に投与する目的で、副神経脊髄核のtarget organである胸骨乳突筋から逆行性にadenovirus vectorを用いて神経栄養因子遺伝子の導入を行い、脊髄損傷を蒙った頚髄の残存ニューロンの生存維持、再生能力の賦活化効果について解析した。
β-galactosidase, mouse BDNF遺伝子を組み込んだ非増殖型adenovirus vector(AdV-LacZ, AdV-BDNF)を作製、精製した。SDラットを用いて頚髄圧挫損傷モデル(35g/5-min ; C4)を作成した。損傷直後に左胸骨乳突筋よりAdV-BDNFを注入し、AdV-LacZを注入したラットを対照とした。遺伝子導入後経時的に頚髄を摘出し神経細胞の評価を行った。
胸骨乳突筋から導入されたLacZ遺伝子は、注入後1-2週をピークに頚髄前角細胞に導入され、4週後まで発現が確認できた。BDNF免疫染色の経時的評価では、AdV-BDNF注入ラットでは脊髄前角部において損傷後4週まで抗BDNF抗体陽性細胞を観察できた。BDMF immunoblot analysisでは、AdV-LacZ導入ラットでは、損傷後3日目にわずかに内因性BDNFと思われるbandを認めるのみであったのに対し、AdV-BDNF注入ラットでは、損傷後4週までdensityの強いbandを認め、外因性BDNFによる発現上昇が確認できた。残存ニューロンの評価では、Nissl, ChAT、AChE染色において、AdV-BDNF導入ラットでは、損傷後2週以降、有意に神経細胞数(motoneuron)が保たれていた。神経細胞の保護効果は、特に損傷部周辺で有意であった。
脊髄や前角細胞の機能を維持させるため神経栄養因子を用いることは合理的なことであるが、重要な課題はこれらの増殖因子を如何に損傷部位に効率的、選択的、しかも持続的に作用させ得るかという点である。本手技ではadenovirusが強力なretrograde tracerとして働くため直接導入と遜色ない導入効率を示すことが証明され、また持続するneurotrophic supportのため頚髄前角細胞に対して有用な保護効果が得られると考察した。
adenovirus vectorを用いた逆行性神経栄養因子遺伝子導入が、損傷脊髄に非侵襲的、選択的、効率的でかつ導入後持続する神経栄養因子の神経保護効果を示し、圧迫後残存ニューロンに対する生存維持、再生能力の賦活化に寄与することが実験的に証明できた。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Targeted retrograde transfection of adenovirus vector carrying brain-derived neurotrophic factor gene prevents loss of mouse (twy/twy) anterior horn neurons in vivo sustaining mechanical compression2006

    • 著者名/発表者名
      Xu K, Uchida K, Nakajima H, Kobayashi S, Baba H
    • 雑誌名

      SPINE 31

      ページ: 1867-1874

    • NAID

      10020590064

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cervical Angina : A Seemingly Still Neglected Symptom of Cervical Spine Disorder?2006

    • 著者名/発表者名
      Nakajima H., Uchida K., Kobayashi S., Kokubo Y., Yayama T., Sato R., Inukai T., Timbihurira G, Baba H.
    • 雑誌名

      Spinal Cord 44

      ページ: 509-513

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 頸髄損傷モデルに対するadenovirus vectorを用いたBDNF逆行性導入の検討2006

    • 著者名/発表者名
      中嶋秀明, 内田研造, 犬飼智雄, 小林茂, 馬場久敏
    • 雑誌名

      中部日本整形外科災害外科学会雑誌 49

      ページ: 21-22

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 頚髄損傷モデルに対する神経栄養因子発現アデノウィルスベクターを用いた遺伝子逆行性導入2006

    • 著者名/発表者名
      中嶋秀明, 内田研造, 犬飼智雄, 彌山峰史, 佐藤竜一郎, 馬場久敏
    • 雑誌名

      脊柱靭帯骨化症に関する調査研究 平成16年度総括研究報告書

      ページ: 86-91

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Targeted retrograde gene delivery into the injured cervical spinal cord using recombinant adenovirus vector2005

    • 著者名/発表者名
      Nakajima H, Uchida K, Kobayashi S, Kokubo Y, Yayama T, Sato R, Baba H.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letter 385

      ページ: 30-35

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Rescue of rat anterior horn neurons after spinal cord injury by retrograde transfection of adenovirus vector carrying brain-derived neurotrophic factor gene

    • 著者名/発表者名
      Nakajima H, Uchida K, Kobayashi S, Inukai T, Horiuchi Y, Yayama T, Sato R, Baba H
    • 雑誌名

      Journal of Neurotrauma (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] OPLL : Ossification of the Posterior Longitudinal Ligament, 2^<nd> edition(K Yonenobu, ed)2006

    • 著者名/発表者名
      Hisatoshi Baba, Kenzo Uchida, Hideaki Nakajima, Yasuo Kokubo, et al.
    • 総ページ数
      305
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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