細胞工学的改変ミクログリアによる中枢神経系疾患の治療・診断に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15659340
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 清水 惠司 高知大学, 医学部, 教授 (50162699)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土屋 孝弘 高知大学, 医学部, 助手 (60346715) ; 豊永 晋一 高知大学, 医学部, 助手 (90335927) ; 中林 博道 高知大学, 医学部附属病院, 助手 (70346716)
• Keywords: ES細胞 / ミクログリア / 血液脳関門(BBB) / 中枢神経 / MHC class II / マクロファージ / 細胞工学

Research Abstract

我々は、enhanced green fluorecent protein(eGFP)発現遺伝子を導入したマウス胚性幹細胞(ES細胞)からマイクログリアの分化誘導を試みた。マウスES細胞から胚様体を形成させITSFn培地で培養した後、bFGF存在下N2培地で培養すると、神経系の細胞と共にマイクログリアを分化誘導できた。その後、GM-CSFを添加することで、マイクログリアを増殖させ、密度勾配法にてマイクログリアの濃縮に成功した。ES細胞由来のマイクログリアは、CD45^<low>でMac1^+であり、貪食能を有しており、LPSやIFN-γ刺激によりMHC class IIの発現上昇が認められ、初代培養のマイクログリアと酷似した表現形を示した。また、このES細胞由来マイクログリアをマウスの尾静脈に注入すると、海馬、脳梁、大脳皮質などの脳実質内にのみ確認された。注入されたマイクログリアは末梢組織で検出されないことから、脳実質内に特異的に遊走する事が推測された。一方、マクロファージを同様に尾静脈より注入すると、末梢組織でのみ検出された。これらの結果から、マイクログリアには、血液脳関門(BBB)を通り抜ける為の何らかのメカニズムが存在することが推測された為、マイクログリアとマクロファージの表面抗原の違いを解析したところ、BBBの通り抜けに関与するであろう分子を同定した。本研究より、マウスES細胞より機能的なマイクログリアが誘導可能で、このES細胞由来のマイクログリアは、BBBを通り抜け脳実質内に遊走する事が確認された(manuscript in preparation)。この特性を利用して、細胞工学的改変ミクログリアによる中枢神経系疾患に対する治療法の開発を展開していく予定である。