Transplantation of iPS cell derived motoneuron precursors to damaged motor cortex

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K10744
• Research Institution: St. Marianna University School of Medicine
• Principal Investigator: 上田 裕司 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (00223470)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 神経細胞移植 / ニューロスフェア / 片麻痺 / Reelin / Disabled1

Outline of Annual Research Achievements

実験的に大脳皮質運動野を凍結損傷して片麻痺モデルマウスを作成した。この片麻痺モデルマウスに対する治療法として運動ニューロン前駆細胞を移植する事により運動機能を回復させる移植実験を行った。この運動機能の回復メカニズムを探るため、大脳皮質の発生に重要な役割を果たしていることが知られているReelinに着目し、その成体マウスでの機能を検討した。Reelinの神経細胞内アダプタータンパク質であるDab1がその遺伝子に欠失等があるために機能不全となったyotariマウス(yot/yot)を用い、これから得たニューロスフェアの細胞を移植した。
Reelinは大脳皮質発生時、第2層から第6層までの層構造を構築する上で必須の分子であることが分かっており、yot/yotマウスでは層構造が構築されない。yot/yotマウス由来ニューロスフェアの細胞移植を行った場合、移植細胞はReelinシグナル経路を活性化することができない。このことが移植細胞の皮質損傷部への移動を妨げ、損傷部の機能回復をなし得なかったと考えられる。正常マウスのニューロスフェアを移植すると、移植細胞は皮質損傷部へ移動し、運動機能の回復に、Reelin経路が概ね作動したと考えられた。損傷部の移植細胞にはSynapsin1(シナプスマーカー)、Nfm(ニューロンマーカー)の発現が認められ、移植神経細胞が脳損傷部において損傷ニューロン代替の機能を果たしていることが確かめられた。この過程において重要な因子はReelinおよびそのシグナル伝達経路であることが確認された。