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脳血管障害後の片麻痺等の現在は有効な治療法がない難治性神経疾患等に対する新規治療法として神経細胞移植が注目されている。本研究では霊長類ES細胞から神経細胞を分化誘導し、大脳損傷により作成した片麻痺マウスに免疫抑制薬投与下でES細胞由来の神経細胞を移植しその有用性とその分子メカニズムを評価した。分化誘導した神経細胞への他の細胞成分の混入は移植後に奇形腫発生の危険性がある。ことに免疫抑制剤使用が想定される場合は慎重な準備が必要である。そこでES細胞からレチノイン酸処理により分化誘導した神経細胞を細胞の付着性をもとに精製する方法を確立した。実際、奇形腫の発生は全く認めなかった。移植した神経細胞は側脳室近傍から損傷部皮質まで、移植神経細胞が移動しながら神経網を再構築した。そこではケモカインであるSDF1がその受容体であるCXCR4を発現した神経細胞の遊走をもたらす事が明らかになった。実際CXCR4の拮抗薬であるAMD3100を投与されたマウスでは細胞遊走が起こらなかった。移動した損傷皮質で残存宿主神経細胞と再接続し、移植部近傍では残存する錐体路と再接続することで、神経細胞移植による運動機能回復がもたらされる事を移植マウスで見出した。この神経細胞の再生過程において、SDF1に反応して神経細胞は神経接着因子であるNCAMが発現して、神経細胞の軸索の進展とシナプス形成に重要に関わることが明らかになった。
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