筋ジストロフィー症に対する細胞移植とリハビリテーション介入効果のメカニズム解析

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デュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）は筋線維の壊死と再生を繰り返しながら徐々に筋萎縮が進行していく遺伝性の疾患であり、有効な治療法は確立されていない。これまでにも新たな根治療法確立に向け様々な研究が進められているが、中でも、細胞移植治療は完全長のDystrophinタンパク質を補充できる方法として、効果が期待されている。しかしながら、これまでの細胞移植治療研究では、組織学的な解析結果のみを示したものが多く、運動機能改善効果を経時的に明示した報告はほとんどなかった。また、患者やモデル動物を対象とした先行研究では、病態を改善するためには、骨格筋全体の10-30％に相当する筋線維でDystrophin発現を回復させる必要があることがわかっていた。しかしながら、そのような高効率での生着を達成することは難しく、相当の細胞数を必要とするために実現可能性が低かった。そこで、本研究では移植の直前に等尺性筋収縮トレーニングを負荷するという新たな手法を考案した。その方法により、Dystrophin陽性線維数を格段に増やし、10-30％という高い陽性率が達成され、さらには、本来であれば筋力低下が顕著に表れる20週齢を超えても筋力低下の抑止効果が持続することも確認できた。続いて、細胞移植による治療効果を促進し最大化することを目的として、移植後にランニングホイールによる自発走行トレーニングを負荷する実験も進めた。その結果、トレーニング負荷群では、自然飼育群と比較して、Dystrophin陽性線維が肥大化し、筋力もより高く維持される傾向にあることが示された。これらの結果は、移植前後に等尺性筋収縮や自発走行等のトレーニングを適切に負荷することで、細胞移植による治療効果を促進させられる可能性を強く示唆していると考える。今後は、トレーニングによる治療促進効果の分子生物学的なメカニズムの解明を目指す。