横断性脊髄損傷の治療実験:硬膜切開による脊髄減圧と神経栄養因子遺伝子治療の試み

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14657376
• 研究機関: (財)東京都医学研究機構
• 研究代表者: 河上 江美子 (財)東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 研究員 (00301797)
• 研究分担者: 星地 亜都司 東京大学, 医学部, 講師 (70236066) ; 渡部 和彦 (財)東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 副参事研究員 (30240477) ; 小柳 清光 (財)東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 参事研究員 (00134958)
• キーワード: 横断性脊髄損傷 / ラット / 脊髄減圧 / 修復 / 遺伝子治療 / 神経栄養因子 / ラットシュワン細胞株 / 定量的病変評価

研究概要

横断性脊髄損傷の修復を目指して、その基盤となる研究を行って下記の結果を得た。
1.ラットにおける安定した横断性脊髄損傷の作成法の開発
「ナリシゲ」脊髄固定装置により脊椎を固定し中部胸椎を椎弓切除する。定位脳注入端子の先端に厚さ0.7mm、幅2mmの金属片を固定し、脊髄硬膜の背側表面から腹側に4mm進入させ60分間圧迫することにより、安定した横断性脊髄損傷を作成し得た。この後ラットは完全下肢麻痺となった。
2.ラットの種差による予後の検討
ウィスターおよびフィッシャーラットのオスを用いて検討し、ウィスターが脊損後、明らかに死亡頻度が少なく、長期の観察に耐えることを確認した。
3.脊損病変の定量的評価
2.5%グルタールアルデヒド還流固定-エポン包埋-横断面のトルイジンブルー染色して有髄線維を定量的に計測する事により、病変の程度を的に評価し得た。
4.ラットの年齢による病巣範囲の差
ウィスターラットの生後4カ月、1年、2年を比較し、加齢が進むほど症状の快復が不良で、病変の程度も強いことを見いだした。
5.脊髄減圧の有無による損傷範囲の検討
脊損作成直後の椎弓切除1.5mmの群と10mmの群を比較し、10mm椎弓切除群で病変が軽度であることを確認した。しかし硬膜切開例では死亡例が多く、病変の定量解析が出来なかった。
6.神経栄養因子遺伝子組み換えウィルスの開発
トランスフォーミング増殖因子(TGF)β2および神経成長抑制因子(GIF, MT-III)の組み換えウィルスを開発し、われわれが過去に開発したグリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)と併せ、脊髄損傷に対する治療効果を検討した。
7.病巣部への移植を目的としたウィスターラットシュワン細胞株を樹立した
8.ヒト前立腺ガンの脊椎硬膜外静脈叢への腫瘍細胞塞栓による横断性脊損例の解析
前立腺ガンとしては世界第一例を解析しその病的メカニズムを報告した。
9.ヒト脊髄白質の上下行路の起始に関する解析
ヒト剖検例の脊髄索変性を解析することによりその起始細胞に関して報告した。

研究成果

• [文献書誌] Oyanagi K, Kawakami E, et al.: "Widespread vertebral and epidural venous pelxus metastasis of prostatic carcinoma presenting wedge-shaped radial lesions in the spinal cord"Neuropathology. 23. 296-300 (2003)
• [文献書誌] Ito U, Kawakam E, et al.: "How are ischemically dying eosinophilic neurons scavenged in the penumbra? An ultrastructural study"Pharmacology of Cerebral Ischemia 2002. 261-265 (2003)
• [文献書誌] Ito U, Kawakami E, et al.: "Temporal profile of experimental ischemic edema after threshold amount of insult to induce infarction-ultrastructure, gravimetry and Evans' blue extravasation"Acta Neurochir. 86. 131-135 (2003)
• [文献書誌] Kikuchi-Horie K, Kawakami E, et al.: "Distinctive expression of midkine in the repair period of rat brain during neurogenesis : immunohistochemical and immunoelectron microscopic observations"J Neurosci Res. 75. 678-687 (2003)
• [文献書誌] Oyanagi K, Kawakami E, et al.: "Amyotrophic lateral sclerosis : on the origin of the degenerated fibers in the white matter of the spinal cord"Progress of amyotrophic lateral sclerosis research. (印刷中).
• [文献書誌] 小柳清光, 河上江美子ら: "ヒト脊髄損傷の病態に近似し、病変の強さをコントロールでき、病変の再現性に優れた新しい脊損モデルの開発"Neuropathology. (印刷中).
• [文献書誌] Ito U, Kawakami E, et al.: "Maturation phenomenon in cerebral ischemia V"Springer-Verlag. 189-196 (2004)