幹細胞による脊髄小脳変性症の治療法開発の基礎的研究

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22659168
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 水澤 英洋 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30144091)
• 研究分担者: 石橋 哲 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 助教 (30533369)
• キーワード: 脊髄小脳変成症 / 再生医療 / 神経新生 / ES細胞 / プルキンエ細胞 / 骨髄間葉系幹細胞 / モデル動物

研究概要

我々は、マウス胚性幹細胞(ES細胞)から小脳プルキンエ細胞を選択的に誘導する培養法を初めて確立した。本研究では、脊髄小脳変性症モデル動物や脳梗塞モデル動物に対し、我々の誘導系で得られたES細胞由来プルキンエ細胞や神経幹細胞、骨髄間葉系幹細胞の治療効果を確認し、難治性神経疾患に対する神経再生治療法を開発することを目的としている。
平成22年度は、マウスES細胞由来プルキンエ細胞は形態学的にも成熟し、電気生理学的にも活動電位を有していることを確認し、定位的に脊髄小脳変性症モデルマウス(PCDマウス)小脳へ移植した神経細胞は、長期間生存し得ることを確認した。
平成23年度は、さらに解析を進め、マウスES細胞由来プルキンエ細胞の生存と成熟にかかわるニッチの検討を行い、出生前の小脳よりも出生後の小脳由来の細胞をfeederにすることで生存と成熟がさらに促進することを明らかにした。さらに、再生治療のリソースの一つである骨髄間葉系幹細胞を脳梗塞モデル動物に移植した場合の脳内微小環境の違いによる生存脳の評価を行い、グリオーシスの少ない虚血急性期が移植細胞の生存に有利であり、虚血慢性期のニッチは移植細胞の生存に適さないことを明らかにした。神経幹細胞の増殖促進因子であるガレクチン-1遺伝子を導入した神経幹細胞を脳梗塞モデルに移植することにより、遺伝子を導入していない幹細胞移植に比べて優れた細胞生存効果、治療効果を発現することを報告した(原著論文1)。
以上の結果から、疾患脳に幹細胞移植することで治療効果を発現するが、それに加えて移植した細胞の生存、分化に関わる微小環境(ニッチ)を最適化することで治療効果を最大化することができると考えられる。難治性神経疾患において、脱落する神経細胞を特異的に補充する「新たな」神経再生治療戦略の実現に向け、さらなる検討が必要である。

研究成果

• [雑誌論文] Proliferating immature Schwann cells contribute to nerve regeneration after ischemic peripheral nerve injury (2012)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Ishibashi S, Tomimitu H, Yokota T, Mizusawa H
  • 雑誌名: Journal of Neuropathology and Experimental Neurology 巻: (in press) ページ: 14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transplantation of human neural stem/progenitor cells overexpressing galectin-1 improves functional recovery from focal brain ischemia in the Mongolian gerbil (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamane J, Ishibashi S, Sakaguchi M, Kuroiwa T, Kanemura Y, Nakamura M, Miyoshi H, Sawamoto K, Toyama Y, Mizusawa H, Okano H
  • 雑誌名: Mol.Brain 巻: 27 ページ: 35-41
  • DOI: PMID:21951913 PMCID:PMC3215926
  • 査読あり
• [雑誌論文] 脳梗塞の急性期治療 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石橋哲、水澤英洋
  • 雑誌名: PTM治療マニュアル 巻: 1(6) ページ: 2
  • DOI: ISSN1343-3598
• [学会発表] Myelinated fiber density correlaters with demyelinating injuries in vasculitic neuropathy associated with Churg-Strauss syndrome (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi M, Ishibashi S, Tomimitsu H, Yokota T, Mizusawa H
  • 学会等名: The Second Congress of Asian Society of Neuropathology
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2011-11-06
• [学会発表] マウス慢性脳低灌流モデルにおける軟膜動脈の血管内皮細胞分裂能の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石橋哲, 小林正樹, 水澤英洋
  • 学会等名: 第52回日本神経学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] ラット虚血性ニューロパチーモデルにおける脱髄性変化の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林正樹, 石橋哲, 冨満弘之, 横田隆徳, 水澤英洋
  • 学会等名: 第52回日本神経学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-05-19
• [備考] 東京医科歯科大学神経内科website
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/med/nuro/study.html#5