試験管内再生系による中枢ミエリン形成のメカニズムの解析

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本研究の初年度に、ニューロンから分泌される液性因子がオリゴデンドロサイト上の受容体を活性化し、細胞内キナーゼによる細胞骨格蛋白のリン酸化を介して、オリゴデンドロサイトの分化を促進する、という新規カスケードを報告した。また、昨年度は、オリゴデンドロサイトの遊走過程に焦点を置き、神経細胞から分泌される増殖因子がオリゴデンドロサイト前駆細胞に作用し、細胞内のキナーゼ(先に述べたオリゴデンドロサイトの分化過程を制御するキナーゼと共通)による細胞骨格系蛋白のリン酸化(分化過程を制御する骨格蛋白とは異なるもの)を経て、遊走促進に導かれていることを明らかにしてきた。本年度は、これらの知見・技術を応用して、本研究の最終目標である、オリゴデンドロサイトと神経細胞の共培養系の構築に精力を注いだ。様々な工夫を加えた結果、世界初と思われるラット胎児由来のオリゴデンドロサイトと神経細胞を用いた共培養系の確立に至った。従来の共培養(中枢神経系では成功した例がほとんどないが)では、分化初期にある生後ラットのオリゴデンドロサイトを用いているため、効率よいミエリン形成を実現することができなかった。そこで、我々はより高い増殖・分化能を有する胎児期由来のオリゴデンドロサイトを使用することにより、これを改善することに成功し、in vitroにおいて高効率でミエリン鞘が形成さされることを確認している。この系を用いることで、ミエリン形成過程におけるオリゴデンドロサイトと神経細胞の相互作用を時空間特異的に抽出し、機能的にもより詳細に解析できるものと期待される。さらに、この共培養系を応用し、中枢神経の脱随疾患、なかでもPelizaeus-Merzbacher(PMD)病を模倣するin vitroモデルを確立した。この系を用いて、PMD病のミエリン形成阻害を改善する化合物のスクリーニングを行った結果、ある化合物がミエリン形成不全を劇的に改善することを発見した。また、その詳細なシグナルメカニズムも合わせて明らかにした。これらの事象に関しては、すでに特許取得済みであり、現在、英文雑誌に投稿中である。以上のように、本研究の進展が、ミエリン発生過程を制御するメカニズムの解明に一端を投じるのみならず、脱ミエリン病の治療標的ターゲットの同定まで、基礎から臨床まで幅広い分野において、有用な知見を提供するものと考える。`