Protection of neonatal hypoxic-ischemic brain injury by transplantation of rat umbilical cord blood cells

• Project/Area Number: 16K10119
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Embryonic/Neonatal medicine
• Research Institution: Institute for Developmental Research Aichi Developmental Disability Center
• Principal Investigator: NAKANISHI KEIKO 愛知県医療療育総合センター発達障害研究所, 障害モデル研究部, 非常勤研究員 (50280813)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 新生児低酸素性虚血性脳症 / 臍帯血幹細胞 / 移植再生医療 / 周生期脳障害 / 神経科学

Outline of Final Research Achievements

Mononuclear cells isolated from GFP-transgenic rat umbilical cord blood were expanded (stem cell enriched-umbilical cord blood cells; SCE-UCBCs) and administered intraperitoneally to neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) model of rats. The GFP-positive cells were hardly detectable in the brain. The GFP-positive cells in the brain were negative for neuronal markers. These results indicate that UCBCs could ameliorate HI injury, possibly through an endogenous response not by supplying differentiated neurons derived from the injected stem cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新生児低酸素性虚血性脳症(HIE)は現在もなお、脳性まひの主な原因の一つである。臨床的に低体温療法が行われているが、重症例に対する効果は急性期に限局しており、神経後遺症の克服のために幹細胞療法など新規治療法の開発が期待されている。臍帯血にも幹細胞が含まれることから、日本でも自家臍帯血移植の臨床研究が始まっているが、幹細胞移植による脳障害軽減機序は未だ明らかではない。本研究で、この機序が明らかになれば、臨床研究のさらなる進展や効率的な移植方法の開発につながることが期待できる。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Harvard University/Virginia Tech Carilion Res Inst(米国)
• [Int'l Joint Research] Harvard University,/Virginia Tech Carilion Res Inst(米国)
• [Journal Article] Isozyme-Specific Role of SAD-A in Neuronal Migration During Development of Cerebral Cortex (2018)
  • Author(s): Nakanishi Keiko、Niida Hiroyuki、Tabata Hidenori、Ito Tsuyoshi、Hori Yuki、Hattori Madoka、Johmura Yoshikazu、Yamada Chisato、Ueda Takashi、Takeuchi Kosei、Yamada Kenichiro、Nagata Koh-ichi、Wakamatsu Nobuaki、Kishi Masashi、Pan Y Albert、Ugawa Shinya、Shimada Shoichi、Sanes Joshua R、Higashi Yujiro、Nakanishi Makoto
  • Journal Title: Cerebral Cortex Volume: 160 Issue: 9 Pages: 721-721
  • DOI: 10.1093/cercor/bhy253
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Administration of Bone Marrow-Derived Mononuclear Cells Contributed to the Reduction of Hypoxic-Ischemic Brain Injury in Neonatal Rats (2018)
  • Author(s): Sato Y, Kondo T, Ueda K, Hattori T, Mikrogeorgiou A, Sugiyama Y, Suzuki T, Yamamoto M, Hirata H, Hirakawa A, Nakanishi K, Tsuji M, Hayakawa M.
  • Journal Title: Front. Neurol Volume: 9 Pages: 987-987
  • DOI: 10.3389/fneur.2018.00987
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dedifferentiated fat cells, as a novel source for cell therapy to target neonatal hypoxic ischemic encephalopathy. (2017)
  • Author(s): Mikrogeorgiou A, Kondo T, Hattori T, Sugiyama Y, Nakanishi K, Tsuji M, Kazama T, Kano K, Matsumoto T, Hayakawa M, Sato Y
  • Journal Title: Developmental Neuroscience Volume: 印刷中 Issue: 1-4 Pages: 273-286
  • DOI: 10.1159/000455836
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rat umbilical cord blood cells attenuate hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rats. (2017)
  • Author(s): Nakanishi K, Sato Y, Mizutani Y, Ito M, Hirakawa A, Higashi Y
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 7 Issue: 1 Pages: 44111-44111
  • DOI: 10.1038/srep44111
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Structural and functional insights into IZUMO1 recognition by JUNO in mammalian fertilization. (2016)
  • Author(s): Kato K, Satouh Y, Nishimasu H, Kurabayashi A, Morita J, Fujihara Y, Oji A, Ishitani R, Ikawa M, Nureki O.
  • Journal Title: Nat Commun. Volume: 7 Issue: 1 Pages: 12198-12198
  • DOI: 10.1038/ncomms12059
  • NAID: 120006957420
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Defective DNA repair increases susceptibility to senescence through extension of Chk1-mediated G2 checkpoint activation. (2016)
  • Author(s): Johmura Y, Yamashita E, Shimada M, Nakanishi K, Nakanishi M.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: - Issue: 1 Pages: 31194-31194
  • DOI: 10.1038/srep31194
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Distinct role of SAD-A and SAD-B in radial neuronal migration in the developing brain (2019)
  • Author(s): Keiko Nakanishi, Hiroyuki Niida, Hidenori Tabata, Yoshikazu Johmura, Takashi Ueda, Kenichiro Yamada, Koh-ichi Nagata, Nobuaki Wakamatsu, Masashi Kishi, Shinya Ugawa, Shoichi Shimada, Yujiro Higashi, Makoto Nakanishi
  • Organizer: 第42回日本神経科学大会/第62回日本神経化学会大会
• [Presentation] 新生児低酸素性虚血性脳症モデルラットに投与したラット臍帯血幹細胞の分化の検討 (2019)
  • Author(s): 中西圭子、伊藤美春、佐藤義朗
  • Organizer: 第64回日本新生児成育医学会
• [Presentation] Role of SAD-A kinase in radial neuronal migration during development of cerebral cortex. (2019)
  • Author(s): Nakanishi K, Niida H, Tabata H, Johmura Y, Yamada K, Nagata K-I, Wakamatsu N, Kishi M, Higashi Y, Nakanishi M
  • Organizer: 9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies(FAOPS) Congress,
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 新生児脳障害モデルラットに投与したラット臍帯血幹細胞の分化 (2018)
  • Author(s): 中西圭子、伊藤美春、佐藤義朗
  • Organizer: 第54回周産期新生児医学会
• [Presentation] SAD-Aキナーゼは大脳皮質神経細胞移動を制御する (2018)
  • Author(s): 中西圭子、丹伊田浩行、田畑秀典、伊東剛、堀裕生、服部円香、城村由和 、山田千里、山田憲一郎、武内恒成、永田浩一、若松延昭、岸将史、東雄二郎、中西真
  • Organizer: 第41回日本神経科学大会
• [Presentation] 臍帯血幹細胞移植した周生期脳障害モデルラットにおける立体解析学的評価. (2017)
  • Author(s): 中西圭子、佐藤義朗、水谷友香、伊藤美春、平川晃弘、東雄二郎
  • Organizer: 第94回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松
  • Year and Date: 2017-03-28
• [Presentation] Dedifferentiated fat cells, as a novel source for cell therapy to target neonatal hypoxic ischemic encephalopathy (2017)
  • Author(s): Alkisti Mikrogeorgiou, Yoshiaki Sato, Taiki Kondo, Tetsuo Hattori, Yuichiro Sugiyama, Keiko Nakanishi, Masahiro Tsuji, Tomohiko Kazama, Koichiro Kano, Taro Matsumoto, Masahiro Hayakawa
  • Organizer: Pediatric Academic Societies Annual Meeting 2017 (PAS 2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Dedifferentiated fat cells, as a novel source for cell therapy to target neonatal hypoxic ischemic encephalopathy, (2017)
  • Author(s): Yoshiaki Sato, Alkisti Mikrogeorgiou, Taiki Kondo, Tetsuo Hattori, Yuichiro Sugiyama, Keiko Nakanishi, Masahiro Tsuji, Tomohiko Kazama, Koichiro Kano, Taro Matsumoto, Masahiro Hayakawa
  • Organizer: International Society for Stem Cell Research (ISSCR) Annual meeting2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 周産期低酸素性虚血性脳症に対する脱分化脂肪細胞を用いた新規治療法の開発 (2017)
  • Author(s): 佐藤義朗、Alkisti Mikrogeorgiou、近藤大貴、杉山裕一朗、鈴木俊彦、北瀬悠磨、見松はるか、辻雅弘, 中西圭子、早川昌弘
  • Organizer: 第53回日本周産期・新生児医学会学術集会
• [Presentation] 新生児慢性肺疾患モデルラットにおけるCCL2を抑制する間葉系幹細胞投与の影響についての検討 (2017)
  • Author(s): 鈴木 俊彦、佐藤 義朗、上田 一仁、片岡 英里奈、北瀬 悠磨、杉山 裕一朗、立花 貴史、見松 はるか、伊藤 美春、齊藤 明子、村松 友佳子、中西 圭子、早川 昌弘
  • Organizer: 第53回日本周産期・新生児医学会学術集会
• [Presentation] 新生児脳障害モデルに投与したラット臍帯血幹細胞の分化 (2017)
  • Author(s): 中西圭子、佐藤義朗、水谷友香、伊藤美春、平川晃弘、東雄二郎
  • Organizer: 第40回日本神経科学大会
• [Presentation] 新生児低酸素性虚血脳症に帯する脱落乳歯歯髄幹細胞を用いた幹細胞療法 (2017)
  • Author(s): 北瀬悠磨、佐藤義朗、上田一仁、見松はるか、鈴木俊彦、杉山裕一朗、松原弘記、中西圭子、辻雅弘、山本朗仁、早川昌弘
  • Organizer: 第40回日本神経科学大会
• [Presentation] Multilineage-differentiating stress enduring cells を用いた新生児低酸素性虚血性脳症に対する新規治療法の開発 (2017)
  • Author(s): 鈴木俊彦、佐藤義朗、呉尚治、上田一仁、見松はるか、北瀬悠磨、Alkisti Mikrogeorgiou, 杉山裕一朗、近藤大貴、中西圭子、辻雅弘、早川昌弘
  • Organizer: 第62回日本新生児成育医学会学術集会
• [Presentation] 臍帯血移植した新生児脳障害モデルラットの立体解析学的評価 (2017)
  • Author(s): 中西圭子、伊藤美春、佐藤義朗
  • Organizer: 第62回日本新生児成育医学会学術集会
• [Presentation] Dedifferentiated fat cells as a candidate for the treatment of neonatal hypoxic ischemic encephalopathy. (2016)
  • Author(s): ミクロゲルキオ・アルキスティ、佐藤義朗、近藤大貴、杉山裕一朗、鈴木俊彦、北瀬悠磨、見松はるか、辻雅弘、中西圭子、早川昌弘
  • Organizer: 第61回日本新生児成育医学会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2016-12-01
• [Presentation] 新生児低酸素性虚血性脳症に対するstem cells from human exfoliated deciduous teethを用いた幹細胞療法. (2016)
  • Author(s): 北瀬悠磨、佐藤義朗、見松はるか、鈴木俊彦、Alkisti Mikrogeorgiou、杉山裕一朗、中西圭子、辻雅弘、早川昌弘
  • Organizer: 第61回日本新生児成育医学会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2016-12-01
• [Presentation] CCL2ドミナントネガティブ阻害剤導入幹細胞を用いた慢性肺疾患モデルに対する改善効果 (2016)
  • Author(s): 鈴木俊彦、佐藤義朗、上田一仁、片岡英里奈、Alkisti Mikrogeorgiou、北瀬悠磨、杉山裕一朗、立花貴史、見松はるか、松沢要、伊藤美春、齋藤明子、村松友佳子、中西圭子、早川昌弘
  • Organizer: 第61回日本新生児成育医学会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2016-12-01
• [Presentation] 低酸素性脳障害モデルラットに対するラット臍帯血幹細胞の効果 (2016)
  • Author(s): 中西圭子、伊藤美春、佐藤義朗、平川晃弘、東雄二郎
  • Organizer: 第39回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-07-20
• [Presentation] 成熟脂肪細胞に由来する脱分化脂肪細胞(DFAT)は新生児ラットの低酸素虚血傷害を軽減する (2016)
  • Author(s): 佐藤義朗、ミクロゲルキオ・アルキスティ、近藤大貴、杉山裕一朗、鈴木俊彦、北瀬悠磨、見松はるか、風間智彦、松本太郎、加野浩一郎、辻雅弘、中西圭子、早川昌弘
  • Organizer: 第39回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-07-20
• [Presentation] 周生期脳障害モデルラットに対するラット臍帯血幹細胞投与の効果 (2016)
  • Author(s): 中西圭子、伊藤美春、佐藤義朗、東雄二郎
  • Organizer: 第52回日本周産期新生児医学会
  • Place of Presentation: 富山国際会議場
  • Year and Date: 2016-07-16
• [Presentation] Dedifferentiated fat cells ameliorate hypoxic-ischemic brain injury in a neonatal rat model. (2016)
  • Author(s): ミクロゲルキオ・アルキスティ、佐藤義朗、近藤大貴、杉山裕一朗、鈴木俊彦、北瀬悠磨、見松はるか、辻雅弘、中西圭子、早川昌弘
  • Organizer: 第52回日本周産期新生児医学会
  • Place of Presentation: 富山国際会議場
  • Year and Date: 2016-07-16
• [Presentation] Administration of bone marrow mononuclear cells decreases hypoxic-ischemic brain injury in neonatal rats. (2016)
  • Author(s): Sato Y, Kondo T, Hattori T, Mikrogeorgiou A, Sugiyama Y, Tsuji M, Nakanishi K, Hayakawa M.
  • Organizer: 10th Hershey conference on Developmental brain Injury
  • Place of Presentation: Chateau de Romainville, France
  • Year and Date: 2016-06-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Dedifferentiated fat cells as a treatment for perinatal hypoxic ischemic brain injury. (2016)
  • Author(s): Mikrogeorgiou A, Sato Y, Kondo T, Sugiyama Y, Nakanishi K, Tsuji M, Kazama T, Matsumoto T, Kano K, Hayakawa M.
  • Organizer: 10th Hershey conference on Developmental brain Injury
  • Place of Presentation: Chateau de Romainville, France
  • Year and Date: 2016-06-08
  • Int'l Joint Research