歩行障害を示す二分脊椎モデル動物における運動機能障害の病態に関する基礎的研究

• 研究課題/領域番号: 20K08230
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分52050:胎児医学および小児成育学関連
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 樅木 勝巳 岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 教授 (70304615)
• 研究分担者: 藤原 隆 広島文化学園大学, 看護学部, 教授 (30036496) ; 平山 晴子 岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 助教 (40635257)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 二分脊椎症 / モデル動物 / 歩行障害 / 病態解析 / 脊髄奇形 / 運動神経細胞 / 知覚伝導路障害 / 神経細胞発生障害 / 二分脊椎 / 脊髄神経発生 / 運動神経

研究開始時の研究の概要

本研究では，二分脊椎症に関連する歩行障害に焦点を当て，歩行時の筋収縮がヒトのそれに近似する二足歩行する生きたモデル動物を用い，その病態を明らかにし，得られた結果を関連する新規療法開発の基礎データとすることを目的とする。具体的には、我々がこれまでに提唱した“二分脊椎症状態の脊髄において神経細胞の発生異常・神経ネットワークの発達障害が起こり，これらが身体障害の原因である。”という仮説を明らかのしてゆく研究であり、（１）脊髄神経細胞の分化動態、（２）脊髄神経の神経終末状態、及び（３）主要骨格筋を支配している運動神経細胞の分布を調べ、（４）運動神経の活動状態の解析を行う。

研究成果の概要

我々はこれまでに二分脊椎症で見られる神経障害の病態を詳細に解析することを目的として，ヒト二分脊椎症患者に似た後肢運動障害を示す二分脊椎モデル動物を開発した。これまでに報告されているモデル動物では、再現する二分脊椎症の病型は嚢胞型が多く、再現する病型が限定的である。一方、我々が開発したモデル動物では、脊椎裂ではない嚢胞型や潜在型の病型も再現、この病型の多様化に加え、病型をコントロールすることが可能であることを確認した。そこで様々な病型の二分脊椎を発生させるような処置を行ったニワトリ胚を用いて解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

二分脊椎症は非致死性脊髄奇形であることから胎児を直接対象とした臨床研究による病態解析には自ずと限界がある。さらに，マウス等の哺乳動物で作製された疾患モデルの場合にはその全てが致死的経過を辿ることが報告されている。これらから本症の奇形領域における詳細な病態について十分な評価が行われていない。今後，胎児手術の適用の可否を含め、再生医療技術を本症に適応させるためには、基礎的な病態解析研究の実施が不可欠である。よって、本研究では、実験ツールとして生きた状態にある二分脊椎症モデル動物を使っての正確な病態把握の可能性を示した点で意義ある成果であったと思われる。