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文献詳細

雑誌文献

Neurological Surgery 脳神経外科35巻6号

2007年06月発行

文献概要

連載 脳神経外科における再生医療―臨床応用にむけて(3)

骨髄間質細胞の神経分化誘導作用と神経保護効果

著者: 新谷亜紀1 中尾直之1 垣下浩二1 板倉徹1

所属機関: 1和歌山県立医科大学脳神経外科

ページ範囲:P.607 - P.614

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はじめに

 脳卒中,外傷,変性疾患などで脳・脊髄の神経細胞が障害を受けると,その機能回復はまず望めない.このような不可逆的な障害から神経機能を回復させようという試みは,神経科学の重要なテーマの1つであり,その戦略としては,神経栄養因子,成長因子の利用や遺伝子治療による残存ニューロンの機能強化と代償を図る考えと,細胞移植または内在性の神経幹細胞の活性化を促すことにより神経組織および機能の再構築を目指すという考えがある.その中でも細胞移植による治療法が注目されたのは,1970年代後半のパーキンソン病モデル動物への胎仔ドーパミンニューロンの移植実験からである.この実験では,中脳黒質ドーパミンニューロンを変性させたラットに胎仔ドーパミンニューロンを移植すると,ラット脳内で移植細胞が成熟ドーパミンニューロンへと分化して運動異常を回復させたと報告されており3),以降,様々な神経疾患モデル動物を用いた細胞移植の基礎研究が展開された.そして,1980年代後半以降には,パーキンソン病に対して患者自身の交感神経節7,12)や副腎髄質クロム親和性細胞1),さらに中絶ヒト胎児脳に由来するドーパミンニューロンをドナー細胞とした移植治療が臨床応用されるようになった.これらの移植治療は一定の成果をおさめているが,交感神経節や副腎髄質クロム細胞による移植では機能面での限界があり,中絶胎児由来の細胞では倫理的な問題を避けては通れない.また,いずれの細胞においても移植神経細胞の生着率が極めて低いという事実も無視できない.例えば,再生能が旺盛な胎児細胞の移植においてさえもその生着率が5%前後と低く,1回の手術で6~8体もの中絶胎児を必要とし,絶対数の不足という点からも,胎児神経移植がパーキンソン病の一般的な治療として定着するのは困難と言わざるを得ない.したがって,新たなドナー細胞の確保と生着率向上のための工夫が今後の再生医療におけ最重要課題といえる.

 このような状況のもと,神経疾患に対する細胞移植治療の新たなドナー細胞として注目されているのが神経幹細胞,胚性幹細胞(embryonic stem cells;ES cells),さらには骨髄間質/幹細胞である.われわれは,骨髄間質細胞(marrow stromal cells;MSCs)の神経栄養効果と神経分化誘導作用に着目し,同細胞が細胞移植療法における新たなドナー細胞の確保と生着率向上に向けた戦略へとつながる可能性を検討してきた.本論文では,これらの研究結果をレビューして,再生医療への応用の可能性,特にパーキンソン病に対する再生医療への応用について展望したい.

参考文献

1)Backlund EO, Granberg PO, Hamberger B, Knutsson E, Martensson A, Sedvall G, Seiqer A, Olson L:Transplantation of adrenal medullary tissue to striatum in parkinsonism. First clinical trials. J Neurosurg 62:169-173,1985
2)Bain G, Kitchens D, Yao M, Huettner JE, Gottlieb DI:Embryonic stem cells express neuronal properties in vitro. Dev Biol 168:342-357, 1995
3)Bjorklund A, Stenevi U:Reconstruction of the nigrostriatal pathway by intracerebral nigral transplants. Brain Res 177:555-560, 1979
4)Bjorklund LM, Sanchez-Pernaute R, Chung S, Andersson T, Chen IY, McNaught KS, Brownell AL, Jenkins BG, Wahlestedt C, Kim KS, Isacson O:Embryonic stem cells develop into functional dopaminergic neurons after transplantation in a Parkinson rat model. Proc Natl Acad Sci U S A 99:2344-2349, 2002
5)Brazelton TR, Rossi FMV, Keshet GI, Blau HM:From Marrow to brain:expression of neuronal phenotypes in adult mice. Science 290:1775-1779, 2000
6)Evans MJ, Kaufman MH:Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature 292:154-156,1981
7)Itakura T, Nakai M, Nakao N, Ooiwa Y, Uematsu Y, Komai N:Transplantation of autologous cervical sympathetic ganglion into the brain with Parkinson's disease:experimental and clinical studies. Cell Transplant 3:43-45, 1994
8)Jiang Y, Jahagirdar BN, Reinhardt RL, Schwartz RE, Keene CD, Ortiz-Gonzalez XR, Reyes M, Lenvik T, Lund T, Blackstand M, Du J, Aldrich S, Lisberg A, Low WC, Larqaespada DA, Verfaillie CM:Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow. Nature 418:41-49, 2002
9)Kawasaki H, Mizuseki K, Nishikawa S, Kaneko S, Kuwana Y, Nakanishi S, Nishikawa SI, Sasai Y:Induction of midbrain dopaminergic neurons from ES cells through stromal cell-derived inducing activity. Neuron 28:31-40, 2000
10)Lee SH, Lumelsky N, Studer L, Auerbach JM, Mckay RD:Efficient generation of midbrain and hindbrain neurons from mouse embryonic stem cells. Nat Biotechnol 18:675-679, 2000
11)Mezey E, Chandross KJ, Harta G, Maki RA, McKercher SR:Turning blood into brain:Cells bearing neuronal antigens generated in vivo from bone marrow. Science 290:1779-1782, 2000
12)Nakao N, Kakishita K, Uematsu Y, Yoshimasu T, Bessho T, Nakai K, Naito Y, Itakura T:Enhancement of the response of levodopa therapy after intrastriatal transplantation of autologous sympathetic neurons in patients with Parkinson's disease. J Neurosurg 95:275-284, 2001
13)Nakayama T, Momoki-Soga T, Inoue N:Astrocyte-derived factors instruct differentiation of embryonic stem cells into neurons. Neuroscience Res 46:241-249, 2003
14)Okada Y, Shimazaki T, Sobue G, Okano H:Retinoic-acid-concentration-dependent acquisition of neural cell identity during in vitro differentiation of mouse embryonic stem cells. Dev Biol 275:124-142, 2004
15)Thomson JA, Itskovitz-Eldor J, Shapiro SS, Waknitz MA, Swierqiel JJ, Marshall VS, Jones JM:Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science 282:1145-1147, 1998
16)Terada N, Hamazaki T, Oka M, Hoki M, Mastalerz DM, Nakano Y, Meyer EM, Morel L, Peterson BE, Scott EW:Bone marrow cells adopt the phenotype of other cells by spontaneous cell fusion. Nature 416 :542-545, 2002
17)Ying QL, Nichols J, Evans EP, Smith AG:Changing potency by spontaneous fusion. Nature 416:545-548, 2002

掲載誌情報

出版社:株式会社医学書院

電子版ISSN:1882-1251

印刷版ISSN:0301-2603

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