名古屋大学大学院の夏目敦至准教授らの研究グループは、再生能力を持つアフリカツメガエルの幼生(オタマジャクシ)の遺伝子から神経再生に有効な遺伝子を発見し、脊髄損傷したマウスの脊髄内の幹細胞に遺伝子を入れることで神経再生に成功した。

 脊髄損傷の治療について、これまで多くの研究がなされてきた。しかし、現在でも損傷後の神経の完全な再生は難しく、手足の麻痺などの重い後遺症が残る。治療が難しい理由には、哺乳類の脊髄における神経再生能力が非常に限られていること、そしてグリア瘢痕と呼ばれる損傷部の傷跡が神経再生を妨げることが挙げられる。そのため、それらを克服すれば脊髄損傷治療が期待できる。

 脊髄中心部にある上衣細胞は損傷することにより多分化能のある幹細胞の性質を示す。研究グループはこれに着目し、幹細胞を神経細胞へ誘導できれば神経再生が可能性と考えた。そして幹細胞へ導入する有力な候補遺伝子として、神経再生能の高いアフリカツメガエルの遺伝子解析から、神経転写因子「Neurod4」を発見した。

 脊髄損傷後、通常は損傷周囲部に神経細胞(ニューロン)を支持する細胞「アストロサイト」が生成・集積し、グリア瘢痕を形成する。本研究では、脊髄損傷マウスに対してNeurod4を導入したところ、神経幹細胞からアストロサイトへ分化する運命が変化し、その代わり神経細胞へ分化を導くことができ、グリアの減少も認めた。また、分化したニューロンが、それぞれ新たに運動ニューロンとシナプスを形成したことで、マウスの運動機能が改善された。

 本研究により、脊髄内在性幹細胞に対する神経転写因子Neurod4導入は脊髄損傷に対する有力な治療法となる可能性が示された。

論文情報:【iScience】Neurod4 converts endogenous neural stem cells to neurons with synaptic formation after spinal cord injury

名古屋大学

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