中枢神経系に由来する主として未分化な細胞。 神経幹細胞（NSC）は、神経細胞やグリア細胞（神経細胞を絶縁し、神経細胞が信号を送る速度を向上させる非神経細胞）に成長および分化する子孫細胞を生み出す可能性を持っています
長年、脳は閉じた固定システムであると考えられていました。 1906 年に、神経細胞を脳の基本的な細胞として確立し、ノーベル生理学賞を受賞したスペインの著名な神経解剖学者サンティアゴ・ラモン・イ・カハルでさえ、その驚くべきキャリアにおいて神経発生（神経組織の形成）のメカニズムに気づいていなかったのです。 20世紀後半には、主にラット、鳥類、霊長類において、脳細胞の再生能力を示唆するいくつかの発見があったのみであった。 この間、科学者たちは、いったん脳が損傷を受けたり劣化し始めると、肝臓や皮膚の細胞など他の種類の細胞が再生できるような方法で新しい細胞を再生することはできないだろうと考えていた。 成人の脳では、新しい細胞が既存の複雑な脳のシステムに完全に統合されることはないため、新しい脳細胞の生成は不可能と考えられていたのです。 ヒトでNSCsが発見されたのは1998年になってからで、最初は記憶の形成に重要な役割を果たすことが知られていた海馬という脳の部位で発見されました。 その後、嗅球（匂いを処理する部位）で活性化し、中隔（感情を処理する部位）、線条体（運動を処理する部位）、脊髄では休眠状態で不活性であることが判明しました。 また、損傷した部位に新生児幹細胞を移植する方法や、損傷した部位全体に新生児幹細胞を移動させる方法についても研究が進められています。 さらに他の幹細胞研究者は、他の供給源（すなわち胚）から幹細胞を採取し、これらの細胞がニューロンやグリア細胞に成長するよう影響を与えようとしている。 これらの幹細胞の中で最も議論を呼ぶのは、ヒトの胚から採取されたもので、細胞を採取するためには胚を破壊しなければならない。 科学者たちは、成人の体細胞（精子と卵細胞を除く体の細胞）に特定の制御遺伝子を導入して再プログラムすることにより、人工多能性幹細胞を作り出すことができるようになった。 しかし、初期化細胞の作製にはレトロウイルスを用いる必要があるため、有害ながんを引き起こすウイルスを患者さんに持ち込む可能性がある。 胚性幹細胞（ESC）は、人体に存在するあらゆる種類の細胞に変化させることができるため、驚くべき可能性を秘めていますが、ESCの分離と生成のより良い方法を開発するためには、さらなる研究が必要です。 幹細胞治療には、内因性アプローチと外因性アプローチの2つの主要なアプローチがある。 内因性アプローチは、患者自身の体内にある成体NSCsを刺激することに頼っている。 この幹細胞は、脳の歯状回（海馬の一部）の2つのゾーン、線条体（大脳半球の深部にある基底核の一部）、新皮質（複雑に入り組んだ大脳皮質の外側）、および脊髄に存在する。 ラットモデルでは、脳卒中後に線維芽細胞増殖因子-2、血管内皮増殖因子、脳由来神経栄養因子、エリスロポエチンなどの成長因子（細胞増殖促進物質）を投与して神経新生を誘導・促進し、脳の損傷を抑えて機能回復を促すことが試みられている。 ラットモデルで最も有望な成長因子はエリスロポエチンであり、神経前駆細胞の増殖を促進し、ラットの塞栓性脳卒中後の神経新生と機能改善を誘導することが示された。 その後、少数の脳卒中患者にエリスロポエチンを投与する臨床試験が行われ、最終的にプラセボ群に比べ劇的な改善がみられました。 エリスロポエチンは、統合失調症の患者さんや多発性硬化症の患者さんにも有効であることが分かっています。 しかし、エリスロポエチンの有効性を確認するためには、より多くの患者を対象にさらなる研究を行う必要がある。 今すぐ購読する
外因性幹細胞療法は、幹細胞の抽出、試験管内での培養、そしてその後の脳卒中によって影響を受けた脳の領域への移植に依存しています。 歯状回、海馬、大脳皮質、皮質下白質（大脳皮質の下の層）から成体NSCsを得ることができることが研究により示されている。 実際に脊髄損傷ラットを用いて、成体脳の脳室下帯（液体で満たされた脳腔の壁の下にある領域）から生検した幹細胞を用いた移植試験が行われている。 幸い、この生検の結果、機能障害は見られなかった。 また、ESCや胎児由来の神経幹細胞や前駆細胞（幹細胞に似ているが分化能力が低い）を、脳梗塞で損傷した脳の部位に移植したラットの研究もある。 これらの研究では、移植されたNSCsはニューロンやグリア細胞への分化に成功し、ある程度の機能回復が見られた。 しかし、前駆細胞の分化と既存の神経細胞ネットワークへの統合のメカニズムがまだ十分に解明されていないことが、外因性治療法の大きな問題点である。 さらに、科学者や臨床医は、NSCsとその子孫細胞の増殖、移動、分化、生存を制御する方法をまだ知らない。 これは、NSCsが存在する特殊な微小環境、すなわちニッチによって部分的に制御されているためです。
また、通常は血液細胞に分化しますが、神経系に分化することもある造血幹細胞 (HSC) についての研究も行われています。 造血幹細胞は、骨髄、臍帯血、末梢血に存在することが知られている。 興味深いことに、これらの細胞はある種の脳卒中によって自然に動員されることが分かっており、また顆粒球コロニー刺激因子（G-CSF）によってもさらに動員されることが分かっている。 ラットにおけるG-CSFの研究では、脳卒中後の機能改善につながることが示されており、ヒトにおける臨床試験も有望視されている。 造血幹細胞を用いた外因性の研究もラットで行われている。 造血幹細胞を損傷部位に局所的に投与する研究もあれば、静脈内移植により全身的に投与する研究もある。 後者の方が単純に実現性が高く、最も有効な造血幹細胞は末梢血由来のものであるようだ。
てんかんやパーキンソン病の幹細胞治療に関する研究も、幹細胞を適切に培養して生体系に導入することの有望性と難しさを実証している。 ESCに関しては、ドーパミン作動性ニューロン（ドーパミンによって伝達または活性化されるニューロン）、脊髄運動ニューロン、オリゴデンドロサイト（ミエリンの形成に関連する非神経細胞）に分化させることができることが研究で示されています。 てんかんの治療を目的とした研究では、マウス胚性幹細胞由来の神経前駆体（ESN）を、慢性てんかんラットと対照ラットの海馬に移植した。 移植後、ESNの機能的性質に違いは見られず、いずれも神経細胞に特徴的なシナプス特性を示した。 しかし、ESNがてんかんの海馬で長期間生存し、海馬に適した機能を持つ神経細胞に分化し、慢性てんかんの学習・記憶障害を抑制する能力を持つかどうかはまだ不明である。 一方、NSCsはラットで生存し、異なる機能形態の神経細胞に分化することが既に確認されています。 しかし、NSCsが適切な量で異なる機能形態に分化できるかどうか、また、過興奮性ニューロンを抑制するために適切にシナプスすることができ、それによって発作を抑制できるかどうかは不明です。 科学者がNSCの分化を制御する方法を理解すれば、これらの細胞は運動ニューロン疾患や脊髄損傷の治療に安全に使用できるかもしれません。 Encyclopædia Britannica, Inc. ヒト胎児間脳組織（脳幹の一部を構成する中脳由来の組織）をパーキンソン病患者の線条体に移植する臨床研究が行われている。 しかし、この組織は入手できる場所が限られており、それだけにESC移植の魅力は大きい。 実際、マウス、霊長類、ヒトのESCから、パーキンソン病の神経細胞であるドーパミン作動性ニューロンを移植できることが、すでに研究によって示されている。 しかし、マウスとヒトのESCの大きな違いは、ヒトESCは分化に時間がかかる（最大50日）ことである。 また、ヒトESCの分化プログラムでは、増殖のために動物の血清を導入する必要があり、国によっては医療規制に抵触する可能性がある。 また、ESC由来のドーパミン神経前駆細胞を移植後、より長く生存させる方法を研究者は考えなければならない。 最後に、ESC由来の細胞集団の純度の問題がある。安全に移植するためには、すべての細胞がドーパミン作動性前駆細胞であると証明される必要がある。 しかし、分化や純化の技術は研究のたびに向上している。 実際、ヒトに移植するための純粋で特異的な細胞集団の大規模なバンクを作ることは、依然として達成可能な目標である
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