ラット脊髄損傷モデルに対する骨髄間質細胞由来シュワン細胞移植の有用性の検討

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15659346
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 山崎 正志 千葉大学, 医学部附属病院, 助手 (50281712)
• 研究分担者: 出澤 真理 京都大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (50272323) ; 大河 昭彦 千葉大学, 大学院・医学研究院, 助手 (30312945)
• キーワード: シュワン細胞 / 骨髄間質細胞 / 軸索再生 / 後肢運動機能回復 / 脊髄損傷

研究概要

【目的】今日まで、ラットでは損傷脊髄に対し末梢神経由来Schwann細胞移植の有用性が報告されてきた。また、近年我々はSchwann細胞が骨髄間質細胞から分化誘導できることを報告した(Dezawa et al.,2001)。そこで本研究では、骨髄間質細胞より分化誘導したSchwann細胞(以下、骨髄間質細胞由来Schwann細胞)の損傷脊髄への移植を試みた。末梢神経由来schwann細胞移植に対し、骨髄間質細胞由来Schwann細胞移植の利点は、骨髄間質細胞の採取が容易であり、旺盛な増殖能のため移植に必要な細胞数の確保が容易であること、採取部の合併症が少ないことなどである。
【方法】対象にはウィスターラット、雄8週齢を使用し、T8レベルで4mmの脊髄欠損を作成し、限外濾過膜で作成したチューブ内に、マトリゲルと骨髄間質細胞由来Schwann細胞を混和して充填したもの(n=9)と、マトリゲルのみを充填したもの(n=7)を、それぞれ脊髄欠損部を架橋するように移植した。各群で移植後、BBB locomotor scaleを用いて後肢の運動機能回復を比較した。6週後、4%PFAにて灌流固定し、移植部組織の肉眼像、免疫染色で神経線維数を比較した。さらに、骨髄間質細胞由来Schwann細胞移植群の一部に移植部組織の再切断を試行した。
【結果・考察】後肢運動機能は、骨髄間質細胞由来Schwann細胞移植群で有意に回復した。また、移植部組織の再切断にて、回復した後肢運動機能は廃絶され、後肢運動機能回復が移植部組織によるものであると考えられた。移植部組織の肉眼像では、骨髄間質細胞由来Schwann細胞移植群で脊髄欠損部の架橋がよりよく統合されていた。神経線維の免疫染色では骨髄間質細胞由来Schwann細胞移植部組織内にNeurofilamentに陽性の、中でもTyrosine Hydroxylaseに陽性な神経線維が有意に多く、損傷脊髄の軸索伸展が促進されたと考えられた。
【結論】ラット脊髄損傷モデルに対する骨髄間質細胞由来Schwann細胞移植は軸索伸展を促進し、後肢運動機能も回復させた。以上より、脊髄損傷に対する骨髄間質細胞由来Schwann細胞移植の有用性が証明され、細胞移植療法への応用の可能性が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Yamazaki M, et al.: "Fenestration of vertebral artery at the craniovertebral junction in Down's syndrome : A case report"Spine. in press.
• [文献書誌] Koda M, Yamazaki M, et al.: "Upregulation of macrophage migration-inhibitory factor expression after compression-induced spinal cord injury in rats"Acta Neuropathology. in press.
• [文献書誌] Koshizuka S, Okawa A, Yamazaki M, et al.: "Transplanted hematopoietic stem cells from bone marrow differentiate into neural lineage cells and promote functional recovery after spinal cord injury in mice"Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 63(1). 64-72 (2004)
• [文献書誌] Fu Y, Yamazaki M, et al.: "Spinal root avulsion-induced upregulation of osteopontin expression in the adult rat spinal cord"Acta Neuropathology. 107. 8-16 (2004)
• [文献書誌] Hashimoto M, Yamazaki M, et al.: "Regulation of semaphoring 3A expression in neuron of the rat spinal cord and cerebral cortex after transection injury"Acta Neuropathologica(Berl). 107(3). 250-256 (2004)
• [文献書誌] Hashimoto M, Yamazaki M, et al.: "Up regulation of osteopontin expression in rat spinal cord microglia after traumatic injury"Journal of Neurotrauma. 20(3). 287-296 (2003)