研究者らの報告によると、新たな細胞療法により、外傷性脳損傷後のマウスで記憶力が改善し、発作が予防されました。
外傷性脳損傷は毎年アメリカ人200万人に影響を及ぼし、脳内で細胞死と炎症を引き起こします。頭部外傷を経験した人は、生涯にわたる記憶喪失に悩まされることが多く、てんかんを発症することもあります。
この研究では、研究者らが、脳の回路の活動を制御する特定の種類の神経細胞である抑制性介在神経細胞を生み出す能力を持つ胚性前駆細胞を、外傷性脳損傷のあるマウスの脳に移植しました。研究者らは次の部位を標的としました。海馬。学習と記憶を担う脳の領域です。
研究者らは、移植された神経細胞が損傷部位へ移動し、損傷を受けた脳細胞と新たな結合を形成して、長期にわたって生存し続けることを発見しました。
治療から1か月以内に、マウスは記憶の改善の兆候を示しました。例えば、不快な経験をした箱とそうでない箱の違いを見分けられるようになりました。脳損傷のなかったマウスと同程度にこれを行うことができました。
細胞移植はまた、マウスがてんかんを発症するのを防ぎました。新たな介在神経細胞による治療を受けなかったマウスの半数以上がてんかんを発症していました。
「抑制性神経細胞は記憶の多くの側面に決定的に関与しており、脳損傷後に死滅しやすい性質があります」と、この研究を主導したカリフォルニア大学アーバイン校医学部の解剖学・神経生物学助教授、ロバート・ハント氏は述べています。「介在神経細胞の死滅を止めることはできませんが、それらを置き換え、その回路を再構築できることがわかったのは非常に刺激的でした。」
ハント氏と彼のチームが介在神経細胞の移植療法を用いてマウスの記憶を回復させたのは、今回が初めてではありません。2018年には、同様のアプローチを新生児マウスに同じ方法で施し、遺伝性疾患のあるマウスの記憶を改善しました。
それでも、今回の成果は研究者らにとって刺激的な前進でした。「脳損傷後に死滅する神経細胞を再生させるという考えは、神経科学者が長い間取り組んできたことです」とハント氏は述べています。「しかし多くの場合、移植された細胞は生存しなかったり、移動したり機能的な神経細胞に発達したりできません。」
観察結果をさらに検証するため、ハント氏と彼のチームは薬剤を用いて移植された神経細胞の働きを抑制したところ、記憶障害が再び現れました。
「移植された細胞の働きを抑えた後に動物の記憶障害が再び現れたことは、新たな神経細胞が実際に記憶改善の原因であったことを示したため、非常に刺激的でした」と筆頭著者で助教の朱炳瑶（Bingyao Zhu）氏は述べています。
現在、頭部外傷を経験した人々に対する治療法は存在しません。研究者らがこの結果をヒトでも再現できれば、患者にとって計り知れない影響をもたらす可能性があります。次のステップは、ヒトの幹細胞から介在神経細胞を作製することです。
「これまでのところ、ヒトの多能性幹細胞から同じ種類の介在神経細胞を確実に作り出せた者はいません」とハント氏は述べています。「しかし、それを可能にするところまで近づいていると考えています。」
この研究はNature Communications誌に掲載されています。
この研究は米国国立衛生研究所（NIH）の助成を受けました。
