慶應義塾大学医学部生理学教室の岡野栄之教授、整形外科学教室の中村雅也教授、河合桃太郎助教、名越慈人専任講師らを中心とした研究グループは、脊髄損傷マウスにヒトiPS細胞由来神経幹/前駆細胞を移植し、DREADDsと呼ばれる人工受容体技術を用いて体外から移植した細胞を刺激して移植細胞の活動性を繰り返し亢進させることで、脊髄損傷マウスの運動機能を回復させることに成功しました。
これまで、本研究グループでは、亜急性期の脊髄損傷動物に対してヒトiPS細胞由来神経幹/前駆細胞を移植し、運動機能改善に対する有効性を報告してきました。そして今回、移植後の神経幹/前駆細胞の活動性に注目して詳細な検討を行いました。予め神経幹/前駆細胞に人工受容体の遺伝子を導入し、亜急性期の脊髄損傷マウスに移植し、その後移植細胞のみを選択的に長期間に渡って刺激を行いました。その結果、従来の移植のみを行った動物と比較して、刺激を行った動物ではシナプス活動性の亢進を認め、運動機能が改善することがわかりました。
今回の研究成果により、脊髄損傷に対するヒトiPS細胞由来神経幹/前駆細胞の活動性と、移植細胞と周囲の組織の間でのシナプス活動性の重要性が明らかになりました。今後は本研究成果を基に、臨床応用に向けて脊髄損傷に対する細胞移植療法の効果の改善を目指した治療法の開発が期待されます。
本研究成果は、2021年11月23日(米国東部時間)に、『Cell Reports』のオンライン版に掲載されました。