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損傷脊髄モデルに対する損傷脊髄環境の制御と幹細胞移植を用いた軸索再生と機能回復

Research Project

Project/Area Number 16659404
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Orthopaedic surgery
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

四宮 謙一  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (20111594)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 新井 嘉容  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (10401390)
高橋 誠  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助手 (10361718)
河内 敏行  東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (10313248)
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords移植・再生医療 / 再生医学 / 神経科学 / 脳神経疾患 / 骨髄由来幹細胞 / 神経幹細胞 / 神経栄養因子 / 脊髄環境制御
Research Abstract

今年度は、前回報告した移植細胞となる胎児海馬由来神経幹細胞(神経幹細胞)と骨髄由来幹細胞(骨髄細胞)のRT-PCR法による神経栄養因子発現の比較から1)NGF・CNTF・GDNF遺伝子およびそれぞれのレセプター遺伝子ベクターを培養神経幹細胞に導入しその分化傾向を確認した。in vivo実験では2)脊髄損傷モデルに移植した細胞の生存期間を改善するような遺伝子導入を行った。
1)NGF・CNTF・GDNFおよびそれぞれの受容体遺伝子を培養神経幹細胞にさまざまな組み合わせで導入実験を行った。その結果、GDNFとそのレセプターGFRα1の組み合わせでもっと高い神経細胞へ分化が認められた。本結果から骨髄細胞が脊髄損傷部に移植された場合、損傷後の機能回復を促進する一因としてGDNFの関与が示唆される。今後は、脊髄損傷後にGDNFを持続的に発現させるモデルを作製し、損傷急性期の炎症の抑制と組み合わせて研究を行っていく予定である。
2)前回、培養神経幹細胞を脊髄損傷1週後に移植した結果、ホスト脊髄内で細胞の生着は確認されたもの正常脊髄に移植したものの約半数しか生着できなかったことを報告した。今回、細胞骨格とアポトーシスに関与するRhoファミリー遺伝子に注目し、神経幹細胞に導入し移植実験を行った。その結果、RacおよびRho遺伝子のdominant negative typeを感染させた場合、対照群と比較して2.5倍の生着細胞が観察された。これら遺伝子は、移植後の細胞死を抑制するための有効な手段と考えられた。
1)2)では損傷脊髄に移植する神経幹細胞、骨髄幹細胞についてその神経栄養因子的な働きと細胞死の抑制方法について明らかにした。骨髄幹細胞の脊髄損傷に対する働きはいまだ不明であり、移植細胞の多くが細胞死を受け十分に生着せず、一過性の働きしか得られないという報告もあることから本研究で明らかにしたことは意義が大きい。いずれの実験結果も論文への投稿準備中である。研究計画にあるような抗炎症作用とダリア瘢痕の抑制環境の作製には時間が必要であるが、本研究で明らかにした手法を組み合わせることで脊髄損傷のメカニズムおよび治療の解明に役立つと思われる。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2005 2004

All Journal Article (14 results)

  • [Journal Article] Small G Protein Rho Family遺伝子の移植神経幹細胞生着に与える影響2005

    • Author(s)
      沼野藤希, 榎本光裕, 福島和之, 野尻雪子, 岡部繁男, 四宮謙一
    • Journal Title

      日本整形外科学会誌 79・8

      Pages: 860-860

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Sequential dynamics of inflammatory cytokine, angiogenesis inducing factor and matrix degrading enzymes during spontaneous resorption of the herniated disc.2004

    • Author(s)
      Kato T, Haro H, Komori H, Shinomiya K
    • Journal Title

      J.Orthopaedic research 22

      Pages: 895-900

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Present situation and future aspects of spinal cord degeneration.2004

    • Author(s)
      Enomoto M, Okabe, Shinomiya K
    • Journal Title

      J.Orthopaedic science 9

      Pages: 108-112

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Synthesis and in vivo evaluation of a novel Hydroxyapatite/collagen-alginate as a bone filler and a drug delivery carrier of bone morphogenetic protein.2004

    • Author(s)
      Sotome S, Uemura T, Kikuchi M, Tanaka J, Tateishi T, Shinomiya K
    • Journal Title

      Materials Science and Engineering C24

      Pages: 341-347

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  • [Journal Article] Clinico-molecular study of dedifferentiation well-differentiated liposarcoma.2004

    • Author(s)
      Shimoji T, Kanda H, Kitagawa T, Kadota K, Asai R, Takahashi K, Kawaguchi N, Matsumoto S, Hayashizaki Y, Okazaki Y, Shinomiya K
    • Journal Title

      BBRC 314

      Pages: 1133-1140

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  • [Journal Article] Long-term outocome of surgical treatment for tethered cord syndrome.2004

    • Author(s)
      Haro H, Komori H, Okawa A, Kawabata S, Shinomiya K
    • Journal Title

      J Spinal Disord Tech 17

      Pages: 16-20

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    • Author(s)
      Sakaguchi Y, Sekiya I, Yagishita K, Ichinose S, Shinomiya K, Muneta T
    • Journal Title

      Blood 104

      Pages: 2728-2735

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    • Author(s)
      Mochizuki T, Muneta T, Yagishita K, Shinomiya K, Sekiya I
    • Journal Title

      Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 12

      Pages: 198-202

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    • Author(s)
      Fukuoka Y, Komori H, Kawabata S, Ohkubo H, Mochida K, Shinomiya K
    • Journal Title

      Spine 29

      Pages: 2153-2157

    • NAID

      10017382454

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  • [Journal Article] In vivo Evaluation of Porous HAP/Col as a Carrier of OP-1 in a Rabbit Lumbar Spinal Fufion Model2004

    • Author(s)
      Shinichi Sotome, Hisaya Orii, Akio Tsuchiya, Eriko Marukawa, Nobutaka Tajima, Masanori Kikuchi, Junzo Tanaka, Kenichi Shinomiya
    • Journal Title

      (学会発表)

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Migration and Survival of Small G Protein RHO Family Expressed Neural Progenitor Cells from Embryonic Hippocampus after Transplanted into the Intact Spinal Cord2004

    • Author(s)
      Fujiki Numano, Mitsuhiro Enomoto, Kazuyuki Fukushima, Yukiko Nojiri, Kenichi Shinomiya, Shigeo Okabe
    • Journal Title

      (学会発表)

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 脊髄内に移植したSmall G protein Rho family遺伝子導入神経幹細胞の生着・移動様式2004

    • Author(s)
      沼野藤希, 榎本光裕, 岡部繁男, 四宮謙一
    • Journal Title

      (学会発表)

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 正常および損傷脊髄に移植した神経幹細胞の移動・分化能-組織学的検討-2004

    • Author(s)
      榎本光裕, 沼野藤希, 福島和之, 野尻雪子, 岡部繁男, 四宮謙一
    • Journal Title

      (学会発表)

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 脊髄切断モデルに移植した胎児海馬由来神経幹細胞の移動様式2004

    • Author(s)
      沼野藤希, 榎本光裕, 岡部繁男, 四宮謙一
    • Journal Title

      (学会発表)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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