脊損に対する骨髄幹細胞移植における介在ニューロンにより再構築される神経回路の解析

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K09072
• 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56020:整形外科学関連
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 廣田 亮介 札幌医科大学, 医学部, 助教 (10815434)
• 研究分担者: 佐々木 祐典 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (20538136) ; 押切 勉 札幌医科大学, 医学部, 助教 (70754612) ; 森田 智慶 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (60723343) ; 寺島 嘉紀 札幌医科大学, 医学部, 講師 (20438005) ; 中崎 公仁 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (70722461) ; 岡 真一 札幌医科大学, その他部局等, 講師 (70789453) ; 佐々木 優子 札幌医科大学, 医学部, 助教 (80631142) ; 山下 敏彦 札幌医科大学, 医学部, 教授 (70244366) ; 本望 修 札幌医科大学, 医学部, 教授 (90285007)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 脊髄損傷 / 神経トレーサー / 神経回路再編

研究成果の概要

これまでに脊髄損傷後に生じる脳内の神経回路の再構築が、MRI diffusion tensor imagingなどを用いて報告されているが、詳細な神経解剖学的手法を用いた報告は少ない。本研究の目的は順行性神経トレーサーとして知られるアデノ随伴ウイルス（AAV）を用いて、脊髄損傷後の脳内における神経回路の再構築を詳細に解析した。
CAGプロモーターを搭載したAAV-8は、脳内における形質導入効率、順行性追跡能、細胞選択的標識能が高いことが判明した。さらに、同ベクターを用いて、脊髄損傷後の脳を解析した結果、神経回路の再構築が生じていることが示唆された。

自由記述の分野

神経再生、整形外科

研究成果の学術的意義や社会的意義

順行性 / 逆行性AAV神経トレーサーにより、再構築される神経回路の解析を行うことで髄損傷後の脳を解析した結果、神経回路の再構築が生じていることが示唆された。
今後、組織透明化技術を用いて組織中の屈折率を均一化することで組織を透明化し、光シート顕微鏡を用いて解析することで、経時的な神経回路の再構築の変化を解析することが可能となる。さらに、骨髄間葉系幹細胞投与を行ったモデルを対象にすることで幹細胞投与が神経回路再編に如何に影響を与えているかを評価し、細胞治療による運動機能の回復メカニズムの一つを明らかにすることで、次世代の治療法の展開につながることが期待できる。