新規3次元感覚神経オルガノイドを用いた抗がん剤末梢神経障害の機序・原因療法の探索

本研究の目的は、研究代表者が初めて開発に成功した「髄鞘を有する3次元感覚神経オルガノイド」を用いて、陽性症状（過敏）と陰性症状（鈍麻）が混在する抗がん剤末梢神経障害（Chemotherapy-Induced Peripheral Neuropathy; CIPN）の複雑な感覚異常の発症機序の真相究明を目指すことである。令和４年度では、1) オルガノイドの培養条件の改善と、抗がん剤（パクリタキセルやオキサリプラチン）処置後のオルガノイドの形態変化を観察する、2) シュワン細胞の髄鞘形成を促進する薬物の1次スクリーニングを実施する計画であった。これまでに、種々の培養条件を試し、効率よく髄鞘形成を誘導しうる条件を確立するに至った。構築したオルガノイドにアデノ随伴ウィルス（神経細胞： AAV-Synapsin-mCherry、髄鞘型シュワン細胞： AAV-MBP-Venus）を処置して、神経細胞あるいはシュワン細胞を蛍光分子にて標識化した。その後、タキサン系抗がん剤を処置し、48時間後から12時間のタイムラプス観察を行ったところ、mCherry 陽性神経軸索を髄鞘化するVenus陽性シュワン細胞が経時的に脱落・変性する現象を確認した。こうした神経軸索変性に先行して惹起される脱髄が、CIPNの一因であると考えられた。一方、分化シュワン細胞マーカーであるmyelin basic protein（MBP）の免疫活性を指標として髄鞘形成促進薬をスクリーニングした結果、複数のホスホジエステラーゼ（PDE）阻害薬がヒットした。そのなかでもPDE3選択的阻害薬であるシロスタゾール（30 μM）によってシュワン細胞の分化が強力に促進されることを見出した。

本研究の目的は、研究代表者が初めて開発に成功した「髄鞘を有する3次元感覚神経オルガノイド」を用いて、陽性症状（過敏）と陰性症状（鈍麻）が混在する抗がん剤末梢神経障害（Chemotherapy-Induced Peripheral Neuropathy; CIPN）の複雑な感覚異常の発症機序の真相究明を目指すことである。令和４年度では、1) オルガノイドの培養条件の改善と、抗がん剤（パクリタキセルやオキサリプラチン）処置後のオルガノイドの形態変化を観察する、2) シュワン細胞の髄鞘形成を促進する薬物の1次スクリーニングを実施する計画であった。これまでに、種々の培養条件を試し、効率よく髄鞘形成を誘導しうる条件を確立するに至った。構築したオルガノイドにアデノ随伴ウィルス（神経細胞： AAV-Synapsin-mCherry、髄鞘型シュワン細胞： AAV-MBP-Venus）を処置して、神経細胞あるいはシュワン細胞を蛍光分子にて標識化した。その後、タキサン系抗がん剤を処置し、48時間後から12時間のタイムラプス観察を行ったところ、mCherry 陽性神経軸索を髄鞘化するVenus陽性シュワン細胞が経時的に脱落・変性する現象を確認した。こうした神経軸索変性に先行して惹起される脱髄が、CIPNの一因であると考えられた。一方、分化シュワン細胞マーカーであるmyelin basic protein（MBP）の免疫活性を指標として髄鞘形成促進薬をスクリーニングした結果、複数のホスホジエステラーゼ（PDE）阻害薬がヒットした。そのなかでもPDE3選択的阻害薬であるシロスタゾール（30 μM）によってシュワン細胞の分化が強力に促進されることを見出した。