哺乳類中枢神経系の発生と再生の制御機構

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13480267
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 島崎 琢也 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (00324749)
• キーワード: ES細胞 / Embryoid Body (EB) / 神経幹細胞 / 神経前駆細胞 / ドーパミンニューロン / レチノイン酸 / 運動ニューロン / Phox2B

研究概要

ES細胞からの種々の神経幹細胞およびニューロンの分化誘導とその神経変性疾患モデル動物への移植
前年度までに、マウスES細胞の分化系から、FACSによって分離したドーパミンニューロンを産生する能力のあるES細胞由来神経前駆細胞を、6-OHDAを用いて作製したパーキンソンモデルラットの線条体へ移植し治療効果を行動学的に解析したが、期待された充分な治療効果は得られなかった。そして、その原因を調べるために、移植細胞のホスト脳内における増殖・分化等について組織学的に解析を行ったところ、移植した前駆細胞の分化が不十分で、治療に必要な量のドーパミンニューロンが得られていなかったことが分かった。そこで、このES細胞の分化系で、より分化の進んだドーパミンニューロンをFACSにより精製し、前述のパーキンソンモデルラットの線条体へ移植した。その結果、アンフェタミンローテーションテストによる測定において、若干の回復が確認された。
また、同じく前年度までに運動ニューロンを従来より効率的に産生できる神経幹細胞を含む神経前駆細胞を分化誘導するシステムも開発したが、この方法によって得られる運動ニューロンの多くが転写因子Phox2Bを発現する菱脳に特異的なvisceral motor neuronであることが分かった。一方、胚様体形成によるES細胞分化時に、様々な濃度のレチノイン酸を作用させることで、様々なタイプの運動ニューロンの分化を制御できることを新たに発見した。

研究成果

• [文献書誌] Kokuzawa J., Yoshimura S., Kitajima H., Shinoda J., Kaku Y, Iwama T., Morishita R., Shimazaki T., Okano H., Kunisada T., Sakai N.: "Hepatocyte growth factor promotes proliferation and neuronal differentiation of neural stem cells from mouse embryos."Mol Cell Neurosci. 24. 190-197 (2003)
• [文献書誌] Shimazaki T.: "Biology and clinical application of neural stem cells."Horm Res. 60. 1-9 (2003)
• [文献書誌] Mikami Y., Okano H., Sakaguchi M., Nakamura M., Shimazaki T., Okano H.J., Kawakami Y, Toyama Y., Toda M.: "Implantation of dendritic cells in the injured adult spinal coed results in activation of the endogenous neural/progenitor cells for den novo neurogenesis and axonal regeneration, leading to functional recovery."J.Neurosci Res. (in press). (2004)
• [文献書誌] Ozawa Y., Nakao K., Shimazaki T., Takeda J., Akira, Gruss P., Hirano T., Oguchi Y.: "Down-regulation of STAT3 activation is required as an intrinsic factor to complete rod photoreceptor differentiation."Mol Cell Neurosci. (in press). (2004)