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大脳皮質局所損傷モデルマウスの神経炎症をTSPO- Positron Emission Tomography(PET)とmagnetic resonance spectroscopy(MRS)を用いてin vivo imagingすることで、頭部外傷後に、直接損傷部の局所炎症が収束した後も、神経投射先である視床で慢性神経炎症が持続し、慢性炎症部位では活性化ミクログリアが神経変性を惹起している事を見いだした。さらに、我々は、頭部外傷後に血液脳関門をこえて浸潤してくる末梢由来の免疫細胞が、頭部外傷後の神経炎症に関与していると考えた。骨髄由来抑制細胞(Myeloid-derived suppressor cells: MDSC)は炎症や担癌状態といった病的な条件で腫瘍組織、 リンパ節、 末梢血に増加する未熟な骨髄細胞で、リンパ球やナチュラルキラー細胞、マクロファージを抑制する強力な免疫抑制活性を示す。大脳皮質局所損傷モデルマウスにおいて、MDSCが挫傷脳に集積することを確認した。さらに、脳内へのMDSC浸潤を抗体で阻害すると、局所損傷部だけでなく、神経投射先の視床の神経炎症が悪化することを、TSPO-PETを用いたin vivo imaging実験で証明した。TSPO-PETはミクログリアの活性化を鋭敏に捕らえ、ミクログリアはマクロファージに相当する細胞として、脳における自然免疫反応を担う中心的な細胞である。本研究により、MDSCが頭部外傷後の神経炎症を抑制する役割を担うことを世界に先駆けて発見し、MDSCは脳内免疫担当細胞のミクログリアの活性を抑制することにより神経炎症を抑制している可能性を証明した。
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