インターフェロンβによる中枢神経の機能再生の研究

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現在、さまざまな医療分野で再生医療のための基礎研究が推進されている。中枢神経系の再生も、そのひとつで大きな期待がかけられている。一般に、中枢神経系のニューロンの再生については次のような問題があげられる。(I)ニューロン自体が変性し、細胞死に陥りやすい。(II)髄鞘を形成しているオリゴデンドログリアが軸索再生阻害因子を出している。(III)アストロサイトが増殖して、阻害因子の分泌のみならず、瘢痕を形成し、それが軸索伸展の物理的バリアーとなる。これらの課題を1つ1つ解決していけば中枢神経系の再生も可能になってくる。一方、脊髄損傷では、局所の種々のシグナル伝達系が活性化されるが、申請者のこれまでの検討では、JAK-STAT pathwayが急性期より活性化される。これはサイトカインのひとつであるインターフェロンβにより活性化されるpathwayであり、中枢神経の損傷・再生とインターフェロンβとの関連を示唆する。本研究の目的は、インターフェロンβ刺激による、中枢神経系細胞の挙動をin vitroにおいて検討し、in vivoでの脊髄損傷モデルにおけるインターフェロンβの中枢神経の機能再生効果を検討することであった。この目的を達成するために、前年度は中枢神経系構成細胞であるニューロン、アストロサイト、オリゴデンドログリアの分離培養法とマウス脊髄損傷モデルを確立した。これを基に、まず培養アストロサイトにインターフェロンβを添加したが細胞の増殖には影響を及ぼさなかった。そこでインターフェロンβ遺伝子をカチオニックリポソーム法にて培養アストロサイトに遺伝子導入した。その結果、顕著な細胞増殖抑制とアポトーシス誘導が認められた。次に、マウス脊髄損傷部位に損傷後に同様の方法でインターフェロンβ遺伝子を導入し、反応性グリアの増勢、損傷軸索の伸長、およびBBB score、rotor rodによる神経機能評価、motor-evoked potential(MEP)による電気生理学的評価を行った。その結果、遺伝子導入後約14日目に、反応性グリアの抑制が認められ、21日目までに有意な神経機能の回復、さらにMEPの潜時の回復が認められた。