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、北川剛裕助教、名越慈人専任講師らを中心とした研究グループは、脊髄損傷マウスに対するヒトiPS細胞由来神経幹/前駆細胞移植における、移植細胞から分化したニューロンの機能をDREADDsと呼ばれる人工受容体技術を用いて初めて解明しました。
これまで本研究グループは亜急性期の脊髄損傷動物に対するヒトiPS細胞由来神経幹/前駆細胞移植治療の有効性を報告してきました。古くより、損傷で失われた脊髄の神経系細胞は再生しないとされてきましたが、本治療はその神経系細胞を補填できる画期的な手法として研究をすすめてきました。移植された細胞は脊髄組織内でニューロン、アストロサイト、オリゴデンドロサイトを中心に分化・生着することで、さまざまなメカニズムを介して脊髄損傷から運動機能の改善に導くと予想されております。一方で、本治療により運動機能が改善する詳細なメカニズムを直接証明する報告は限られていました。
本研究では、抑制型の人工受容体(DREADDs)の遺伝子を導入した神経幹/前駆細胞を移植し、移植細胞より分化したニューロンの神経活動を特異的に制御した際に運動機能が低下したことから、移植細胞由来ニューロンが脊髄損傷からの運動機能の改善に寄与していたことを示しました。
この結果は、本治療の特徴である失われた神経系細胞を補填することの有効性を裏付けるものであると共に、今後、この移植治療をさらに発展させていく上で移植細胞由来ニューロンの機能を向上させることの重要性を示唆するものです。
本研究成果は、2022年1月11日(米国東部時間)に『Stem Cell Reports』のオンライン版に掲載されました。