神経移行と神経幹細胞移植による新しい損傷脊髄架橋モデルの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13671492
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 四宮 謙一 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (20111594)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 聰一郎 東京医科歯科大学, 疾患遺伝子実験センター, 助教授 (10242190) ; 小森 博達 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (60262169) ; 岡部 繁男 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (60204012)
• Keywords: 神経幹細胞 / 末梢神経 / 移植 / 脊髄再生

Research Abstract

損傷脊髄を再生させるために軸索再生を目標とした末梢神経移植実験が行われ、最近では損傷時に失われた細胞を補充するために多能性・自己増殖能をもった培養神経幹細胞を移植する実験が行われ、機能回復が報告されている。脊髄損傷モデル作製、移植実験の前段階としてドナー細胞である神経幹細胞のホスト脊髄内での性質の解析を行った。
前年度は、幼弱ラット正常脊髄内にラット胎児海馬由来神経幹細胞を移植し、ホスト脊髄内で活発な白質に沿った移動とオリゴデンドロサイトへの分化傾向を報告した。今年度は、神経幹細胞の由来組織の違いを観察するために胎児脊髄から単離、培養した神経幹細胞を移植し、移動様式、分化能を観察した。前年と同様の手法で培養し、組換えアデノウイルスで標識した細胞を生後7日ラット脊髄に注入し、1週後に観察を行った。さらに異なるマーカー遺伝子を海馬および脊髄由来細胞に導入し同時移植し比較した。移植1週後、脊髄由来細胞は、全生着細胞数の64%が背側白質で観察され海馬由来細胞(88%)と比較して灰白質に多く分布していた。また、海馬由来細胞と同様に白質ではオリゴデンドロサイトに分化していたが、灰白質ではアストロサイトに分化していた。同時移植では、背側白質への移動様式は両由来細胞とも同じであったが、海馬由来細胞に生着細胞数の増加を認めた。移植細胞の増殖能を確認すると両者とも総生着細胞数に対して10%以下と低い割合であった。
これら基礎実験から正常脊髄内に(1)移植した海馬由来細胞は、脊髄由来細胞よりも背側白質に移動しオリゴデンドロサイトに分化する(2)異なる由来の神経幹細胞を組み合わせて移植すると生着細胞数が増加する。(3)移植後、胎児由来神経幹細胞は増殖しないことが明らかになった。現在、実験継続中であるが、細胞生着の足場となる末梢神経と胎児海馬由来神経幹細胞移植によって錐体路を含む脊髄背側の軸索再生の可能性が示唆される。

Research Products

• [Publications] Mitsuhiro Enomoto, Kenichi Shinomiya, Shigeo Okabe: "Migration and differentiation of neural progenitor cells from two different regions of embryonic central nervous system after transplantation into the intact spinal cord"European Journal of Neuroscience. (in press). (2003)
• [Publications] 榎本光裕, 岡部繁男, 若林良明, 四宮謙一: "遺伝子導入による移植神経幹細胞の脊髄内移動能の制御"日本整形外科学会雑誌. 76巻8号. S937 (2002)
• [Publications] 榎本光裕, 若林良明, 四宮謙一: "脊髄再生医療の現状と展望"日本腰痛学会雑誌. 8巻1号. 16-20 (2002)