脊髄損傷に対するアデノウイルスベクターを用いた逆行性神経栄養因子遺伝子導入の検討

損傷脊髄に神経栄養因子を非侵襲的に投与する目的で、副神経脊髄核のtarget organである胸骨乳突筋から逆行性にadenovirus vectorを用いて神経栄養因子遺伝子の導入を行い、脊髄損傷を蒙った頚髄の残存ニューロンの生存維持、再生能力の賦活化効果について解析した。β-galactosidase, mouse BDNF遺伝子を組み込んだ非増殖型adenovirus vector(AdV-LacZ, AdV-BDNF)を作製、精製した。SDラットを用いて頚髄圧挫損傷モデル(35g/5-min ; C4)を作成した。損傷直後に左胸骨乳突筋よりAdV-BDNFを注入し、AdV-LacZを注入したラットを対照とした。遺伝子導入後経時的に頚髄を摘出し神経細胞の評価を行った。胸骨乳突筋から導入されたLacZ遺伝子は、注入後1-2週をピークに頚髄前角細胞に導入され、4週後まで発現が確認できた。BDNF免疫染色の経時的評価では、AdV-BDNF注入ラットでは脊髄前角部において損傷後4週まで抗BDNF抗体陽性細胞を観察できた。BDMF immunoblot analysisでは、AdV-LacZ導入ラットでは、損傷後3日目にわずかに内因性BDNFと思われるbandを認めるのみであったのに対し、AdV-BDNF注入ラットでは、損傷後4週までdensityの強いbandを認め、外因性BDNFによる発現上昇が確認できた。残存ニューロンの評価では、Nissl, ChAT、AChE染色において、AdV-BDNF導入ラットでは、損傷後2週以降、有意に神経細胞数(motoneuron)が保たれていた。神経細胞の保護効果は、特に損傷部周辺で有意であった。脊髄や前角細胞の機能を維持させるため神経栄養因子を用いることは合理的なことであるが、重要な課題はこれらの増殖因子を如何に損傷部位に効率的、選択的、しかも持続的に作用させ得るかという点である。本手技ではadenovirusが強力なretrograde tracerとして働くため直接導入と遜色ない導入効率を示すことが証明され、また持続するneurotrophic supportのため頚髄前角細胞に対して有用な保護効果が得られると考察した。adenovirus vectorを用いた逆行性神経栄養因子遺伝子導入が、損傷脊髄に非侵襲的、選択的、効率的でかつ導入後持続する神経栄養因子の神経保護効果を示し、圧迫後残存ニューロンに対する生存維持、再生能力の賦活化に寄与することが実験的に証明できた。

損傷脊髄に神経栄養因子を非侵襲的に投与する目的で、副神経脊髄核のtarget organである胸骨乳突筋から逆行性にadenovirus vectorを用いて神経栄養因子遺伝子の導入を行い、脊髄損傷を蒙った頚髄の残存ニューロンの生存維持、再生能力の賦活化効果について解析した。β-galactosidase, mouse BDNF遺伝子を組み込んだ非増殖型adenovirus vector(AdV-LacZ, AdV-BDNF)を作製、精製した。SDラットを用いて頚髄圧挫損傷モデル(35g/5-min ; C4)を作成した。損傷直後に左胸骨乳突筋よりAdV-BDNFを注入し、AdV-LacZを注入したラットを対照とした。遺伝子導入後経時的に頚髄を摘出し神経細胞の評価を行った。胸骨乳突筋から導入されたLacZ遺伝子は、注入後1-2週をピークに頚髄前角細胞に導入され、4週後まで発現が確認できた。BDNF免疫染色の経時的評価では、AdV-BDNF注入ラットでは脊髄前角部において損傷後4週まで抗BDNF抗体陽性細胞を観察できた。BDMF immunoblot analysisでは、AdV-LacZ導入ラットでは、損傷後3日目にわずかに内因性BDNFと思われるbandを認めるのみであったのに対し、AdV-BDNF注入ラットでは、損傷後4週までdensityの強いbandを認め、外因性BDNFによる発現上昇が確認できた。残存ニューロンの評価では、Nissl, ChAT、AChE染色において、AdV-BDNF導入ラットでは、損傷後2週以降、有意に神経細胞数(motoneuron)が保たれていた。神経細胞の保護効果は、特に損傷部周辺で有意であった。脊髄や前角細胞の機能を維持させるため神経栄養因子を用いることは合理的なことであるが、重要な課題はこれらの増殖因子を如何に損傷部位に効率的、選択的、しかも持続的に作用させ得るかという点である。本手技ではadenovirusが強力なretrograde tracerとして働くため直接導入と遜色ない導入効率を示すことが証明され、また持続するneurotrophic supportのため頚髄前角細胞に対して有用な保護効果が得られると考察した。adenovirus vectorを用いた逆行性神経栄養因子遺伝子導入が、損傷脊髄に非侵襲的、選択的、効率的でかつ導入後持続する神経栄養因子の神経保護効果を示し、圧迫後残存ニューロンに対する生存維持、再生能力の賦活化に寄与することが実験的に証明できた。