干细胞治疗脊髓损伤：对移植细胞的 "长期刺激 "提高了小鼠的疗效 - 庆应大学

移植的人类iPS细胞衍生的神经干/祖细胞的活性对突触的形成和维持是否重要?

11月24日，庆应义塾大学宣布，通过移植人类iPS细胞衍生的神经干/祖细胞，并利用一种名为DREADD的人工受体技术从体外刺激移植细胞，反复提高其活性，成功恢复了脊髓损伤小鼠的运动功能。 这项研究是由该大学的生理学系进行的。 这项研究是由该大学生理学系的冈野英之教授、骨科手术系的中村正也教授、河井桃太郎助理教授和全职讲师永吉治人领导的研究小组进行的。 该研究结果已在线发表在《细胞报告》上。

脊髓损伤(SCI)是指脊髓实质在交通事故或其他创伤事件中受伤，导致受伤部位以下的运动、感觉和自主神经系统瘫痪的一种情况。 每年大约有5,000个新病例，日本的患者人数继续增加，目前有10万至20万人患有这种疾病，尽管仍然没有根本的治愈方法。 亚急性患者的治疗和累积慢性患者的治疗都被认为是重大挑战。

迄今为止，我们的研究小组已成为世界上第一个将人类iPS细胞衍生的神经干/祖细胞移植到脊髓损伤的啮齿动物和灵长类动物模型中，以实现受损脊髓的再生，并成功地恢复了运动功能。 此后，该小组继续朝着实现脊髓再生医学的方向研究，并开始了 "利用iPS细胞衍生的神经祖细胞治疗亚急性脊髓损伤的再生医学 "的临床研究。 这一次，研究小组把重点放在了移植细胞的活性上，作为进一步提高细胞移植疗法的治疗效果的研究的一部分。 众所周知，在正常的神经发育中，未成熟的神经元的活动对突触的形成和维持很重要。 同样，我们假设移植的人类iPS细胞衍生的神经干/祖细胞的活动将在涉及移植细胞的突触的形成和维护中发挥重要作用。

每日移植的细胞刺激在改善运动功能方面比单独的细胞移植更有效

为了开发一种只选择性地刺激移植细胞以增加活性的方法，研究人员使用最近开发的人工受体，在很长一段时间内只刺激移植细胞。 将结果与单纯的常规细胞移植疗法进行了比较，以验证治疗效果。 特别是，人工受体的基因提前在人类iPS细胞衍生的神经干/前体细胞中表达。 在脊髓损伤的小鼠中，在亚急性期进行了细胞移植，然后每天对移植的细胞进行刺激。 这与只接受细胞移植的单独组相比，后者只接受细胞移植。

结果显示，刺激组比单独的细胞移植组更能改善运动功能。 发现移植的细胞分化成神经元，并与周围的细胞形成突触，而且突触基因和蛋白质的表达在受刺激组中有所增加。

这些发现强调了人类iPS细胞衍生的神经干/祖细胞的活动以及移植细胞和周围组织之间的突触活动在脊髓损伤中的重要性。 希望这项研究的结果将被用于开发治疗方法，以提高细胞移植治疗的疗效。