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Treatment for chronic ischemic myocardium using adipose tissue derived stromal cell incorporated in the biodegradable injectable polymer exhibiting temperature-responsive sol-to-gel transition

Research Project

Project/Area Number 16K10645
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Cardiovascular surgery
Research InstitutionOsaka Medical College

Principal Investigator

Uchida Hiroaki  大阪医科大学, 医学部, 助教 (70736834)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大矢 裕一  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (10213886)
伊井 正明  大阪医科大学, 研究支援センター, 講師 (10442922)
根本 慎太郎  大阪医科大学, 医学部, 教授 (20237811)
Research Collaborator NAGATSUKA TAKEHIRO  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsサイトカイン / 血管新生因子 / 温度応答型生分解性ポリマー / ゾルーゲル転移 / 脂肪由来幹細胞 / 細胞内包ポリマー / 慢性心筋虚血 / 脂肪由来細胞 / ゾル-ゲル転移 / 脂肪細胞由来幹細胞
Outline of Final Research Achievements

Coronary artery revascularization established in adults, such as catheter intervention and bypass-grafting, is not a choice in pediatric ischemic heart disease because of small size and diffuse lesion. Vascular regeneration induced directly in the ischemic myocardium could be an alternative therapy in pediatric patients. Although myocardial injection of adipose tissue derived stromal cells (AdSCs) has been known as a possible treatment of experimental myocardial infarction, it is still unknown the ideal delivery method for better AdSCs survival. We developed the biodegradable injectable polymer exhibiting temperature-responsive irreversible sol-to-gel transition where AdSCs could grow and secrete vascular growth factors. After the AsdSCs suspended in the polymer were directly injected into the murine infarcted myocardium, the density of newly developed capillary vessels, survival rate of AdSCs, and recovery of cardiac function were greater than those after the injection of AdSC alone.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

小児領域の冠動脈狭窄および閉塞病変に対する血行再建に成人で確立された治療の適用は困難であるため、傷害心筋での血管再生を直接誘導する必要がある。本研究はその直接的治療を探索するTranslational researchである。AdSCの局所投与に有効なデリバリー法の抽出を医工連携研究から可能とした。各構成要素の最適化と規格化、そして生物学的安全性の検証を加えることで臨床応用への展開が可能である。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Biodegradable Injectable Polymer Systems Exhibiting Temperature-Responsive Irreversible Sol-to-Gel Transition by Covalent Bond Formation2017

    • Author(s)
      Yasuyuki Yoshida, Keisuke Kawahara, Kenta Inamoto, Shintaro Mitsumune, Shinya Ichikawa, Akinori Kuzuya, Yuichi Ohya
    • Journal Title

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 56-67

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.6b00581

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Injectable and Biodegradable Temperature-responsive Mixed Polymer Systems Providing Variable Gel-forming pH Regions2017

    • Author(s)
      Y. Yoshida, K. Kawahara, S. Mitsumune, A Kuzuya, Y. Ohya
    • Journal Title

      Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition

      Volume: in press Issue: 10-12 Pages: 1158-1171

    • DOI

      10.1080/09205063.2017.1304170

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Biodegradable Irreversible Thermo-gelling Polymer Systems for Drug Delivery and Other Medical Applications2019

    • Author(s)
      Y. Ohya, Y. Yoshizaki, T. Nagata, H. Takai, Y. Yoshida, K. Takata, A. Kuzuya
    • Organizer
      ACS National Meeting & Exposition, USA
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  • [Presentation] Adipose-derived Stem Cell Therapy with Temperature-sensitive Biodegradable Injectable Gel for Myocardial Infarction2019

    • Author(s)
      M. Ii, Y. Yoshizaki, H. Takai, A. Kuzuya, Y. Ohya, H. Uchida, S. Nemoto
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      第83回日本循環器学会学術集会
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  • [Presentation] 虚血性心疾患に対する温度応答型生分解性インジェクタブルゲルを用いた脂肪由来幹細胞デリバリー2019

    • Author(s)
      能﨑優太, 髙井宏樹, 藤原壮一郎, 伊井正明, 打田裕明, 根本慎太郎, 葛谷明紀, 大矢裕一
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      第18回日本再生医療学会総会
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  • [Presentation] Cellular Delivery System Using Temperature-responsive Biodegradable Injectable Hydrogels for Ischemic Heart Diseases2019

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      Y. Yoshizaki, H. Takai, S. Fujiwara, M. Ii, H. Uchida, S. Nemoto, A. Kuzuya, Y. Ohya
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      KUMP International Symposium, Osaka
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  • [Presentation] インジェクタブルヒドロゲル内で培養した脂肪由来幹細胞の分化多能性の維持2019

    • Author(s)
      真弓のぞみ, 髙井宏樹, 吉田泰之, 能﨑優太, 藤原壮一郎, 伊井正明, 打田裕明, 根本慎太郎, 葛谷明紀, 大矢裕一
    • Organizer
      第23回関西大学先端科学技術シンポジウム
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  • [Presentation] Biodegradable Injectable Polymers Exhibiting Irreversible Gelation for Drug Delivery and Biomedical Materials2018

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      International Conference on Emerging Healthcare Materials 2018, Korea
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  • [Presentation] 温度応答型生分解性インジェクタブルポリマーの開発2018

    • Author(s)
      大矢裕一
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      第67回高分子討論会
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  • [Presentation] Biodegradable Injectable Thermo-gelling Polymer Systems with Longer and Controllable Duration Time of Gel State2018

    • Author(s)
      (16)Y. Ohya, Y. Yoshida, K. Kawahara, K. Takada, T. Nagata, H. Takai, Y. Yoshizaki, A. Kuzuya
    • Organizer
      Society for Biomaterials 2018 Annual Meeting and Exposition, USA
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  • [Presentation] Biodegradable Injectable Polymer Systems Exhibiting Temperature-responsive Covalent Gelation for Medical Application2018

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      Y. Ohya, Y. Yoshizaki, T. Nagata, H. Takai, Y. Yoshida, K. Takata, A. Kuzuya
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      The 12th International Polymer Conference
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  • [Presentation] Temperature-responsive Biodegradable Injectable Polymer Hydrogels for Adipose Derived Stem Cell Delivery to Ischemic Heart Tissues2018

    • Author(s)
      Y. Yoshizaki, H. Takai, S. Fujiwara, M. Ii, H. Uchida, S. Nemoto, A. Kuzuya, Y. Ohya
    • Organizer
      The 12th International Polymer Conference
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  • [Presentation] 生分解性インジェクタブルポリマーを用いた脂肪由来幹細胞局注による虚血性心疾患治療2018

    • Author(s)
      能﨑優太, 髙井宏樹, 藤原壮一郎, 伊井正明(大阪医科大学), 打田裕明, 根本慎太郎, 葛谷明紀, 大矢裕一
    • Organizer
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
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  • [Presentation] Biodegradable Injectable Polymer Systems Exhibiting Temperature-responsive Injectable Gelation for Medical Application2018

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      Y. Ohya, Y. Yoshida, K. Takada, T. Nagata, H. Takai, H. Yamamoto, Y. Yoshizaki, A. Kuzuya
    • Organizer
      14th Japan -Belgium Symposium on Polymer Science, Belgium
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 虚血性心疾患の治療を意図した温度応答型生分解性インジェクタブルヒドロゲルの脂肪由来幹細胞デリバリー2018

    • Author(s)
      能﨑優太, 高井宏樹, 藤原壮一郎, 伊井正明, 打田裕明, 根本慎太郎, 葛谷 明紀, 大矢裕一
    • Organizer
      第67回高分子討論会
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  • [Presentation] 虚血組織再生を意図した温度応答型生分解性インジェクタブルポリマーを用いた脂肪由来幹細胞デリバリーシステムの開発2018

    • Author(s)
      能﨑優太, 髙井宏樹, 藤原壮一郎, 伊井正明, 打田裕明, 根本慎太郎, 葛谷明紀, 大矢裕一
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会関西ブロック第13回若手研究発表会
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  • [Presentation] 温度応答型生分解性インジェクタブルポリマーによる幹細胞デリバリーシステム2018

    • Author(s)
      能﨑優太, 髙井宏樹, 吉田泰之, 伊井正明, 葛谷明紀, 大矢裕一
    • Organizer
      第47回医用高分子シンポジウム
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  • [Presentation] 心疾患治療への応用を意図した温度応答型生分解性インジェクタブルポリマーによる脂肪由来幹細胞デリバリー2018

    • Author(s)
      能﨑優太, 髙井宏樹, 吉田泰之, 伊井正明, 葛谷明紀, 大矢裕一
    • Organizer
      第34回DDS学会学術集会
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  • [Presentation] 温度応答型生分解性インジェクタブルヒドロゲルを用いた細胞デリバリーシステムの構築2018

    • Author(s)
      (1)髙井宏樹, 伊井正明(大阪医科大学), 能﨑優太, 葛谷明紀, 大矢裕一
    • Organizer
      第22回関西大学先端科学技術シンポジウム
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  • [Presentation] 細胞デリバリーを意図した温度応答型生分解性インジェクタブルゲル内での脂肪由来幹細胞培養2017

    • Author(s)
      大矢裕一, 髙井宏樹, 吉田泰之, 葛谷明紀, 伊井正明
    • Organizer
      第16回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2017-03-07
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  • [Presentation] 細胞デリバリーシステムへの応用を意図した温度応答型生分解性インジェクタブルヒドロゲル内での脂肪由来幹細胞培養2017

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      (2)髙井宏樹, 吉田泰之, 伊井正明(大阪医科大学), 能崎優太, 葛谷明紀, 大矢裕一
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      日本バイオマテリアル学会北陸信越ブロック第6回若手研究発表会
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  • [Presentation] 温度応答型生分解性インジェクタブルポリマーを用いた幹細胞デリバリー2017

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      (3)髙井宏樹, 伊井正明(大阪医科大学), 能﨑優太, 葛谷明紀, 大矢裕一
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  • [Presentation] 幹細胞デリバリーを意図した温度応答型生分解性インジェクタブルヒドロゲルの細胞適合性2017

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      (4)高井宏樹, 吉田泰之, 伊井正明(大阪医科大学), 能崎優太, 葛谷明紀, 大矢裕一
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  • [Presentation] 細胞デリバリーを目指した温度応答型生分解性インジェクタブルヒドロゲル内での脂肪由来幹細胞培養2017

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      (7)髙井宏樹, 吉田泰之, 伊井正明(大阪医科大学), 葛谷明紀, 大矢裕一
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      関西大学千里山キャンパス100周年記念会館
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      日本バイオマテリアル学会第11回関西若手研究発表会
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      神戸大学 百年記念館
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  • [Remarks] 大阪医科大学外科学講座胸部外科学教室研究室 小児心臓血管外科

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      http://www.osaka-med.ac.jp/deps/tho/guide/kenkyu/index.html

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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