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Mechanisms of functional recovery for stem cell therapy after stroke

Research Project

Project/Area Number 16K10729
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Neurosurgery
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

HIU Takeshi  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (00404260)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀江 信貴  長崎大学, 病院(医学系), 講師 (70380912)
松尾 孝之  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (00274655)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords脳梗塞 / 幹細胞移植 / シナプス / ミクログリア / 脂肪由来幹細胞 / 神経幹細胞 / synapse / peri-infarct area / 脳血管内治療
Outline of Final Research Achievements

Vehicle or human neural progenitor cells (hNPCs) derived from fetal cortex were transplanted into the ischemic cortex of Nude rats at 7 days after distal middle cerebral artery occlusion. Transplantation of hNPCs significantly improved behavioral recovery after stroke compared to vehicle-treated rats at 3-4 weeks post-transplantation. We found that transplanted stem cells enhanced endogenous brain repair processes including structural brain plasticity. hNPC-treated rats had a higher density of glutamatergic synapses in layer 5 at 4 weeks posttransplantation, compared to vehicle-treated rats.
Next, we investigated the regenerative capacity of transplanted cells focusing on donor age for ischaemic stroke. Transplantation of young hMSC appears to provide better functional recovery through anti-inflammatory effects, vessel maturation, and neurogenesis potentially by the dominance of trophic factor secretion.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

グルタミン酸シナプスとGABA シナプスの定量化を行った. synapsinとPSDのcolocalizationのあるものをグルタミン酸 シナプスと定義した. 移植後4週間後に梗塞周辺部のシナプスの定量化を行い, グルタミン酸シナプスの増加を認めた. 一方でGABAシナプスは増加していなかった. この変化は移植1週間後には認めなかった. 機能回復が得られる移植4週間後にグルタミン酸シナプスの増加を認め, グルタミン酸シナプスが機能回復に寄与していることが示唆されin vitroでも同様に幹細胞によるシナプスの増加を認めた.

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (38 results)

All 2020 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (25 results) (of which Peer Reviewed: 24 results,  Open Access: 4 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 症例 異所性右鎖骨下動脈を有する破裂椎骨動脈瘤にコイル塞栓術を行った1例2020

    • Author(s)
      近松 元気、牛島 隆二郎、堤 圭介、日宇 健、大塚 寛朗、塩崎 絵里、中村 光流、川原 一郎、森塚 倫也、小野 智憲、原口 渉
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 48 Issue: 3 Pages: 223-229

    • DOI

      10.11477/mf.1436204166

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2020-03-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 症例 未破裂脳動脈瘤の開頭術後,くも膜形成に用いた医療材料へのアレルギー反応に起因すると思われる遅発性脳浮腫を認めた2例2020

    • Author(s)
      福田 雄高、川原 一郎、小野 智憲、原口 渉、牛島 隆二郎、堤 圭介、松尾 彩香、平山 航輔、佐藤 慧、大園 恵介、副島 航介、森塚 倫也、本田 和也、日宇 健
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 48 Issue: 3 Pages: 213-221

    • DOI

      10.11477/mf.1436204165

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2020-03-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 脳神経外科をとりまく医療・社会環境 脳神経外科領域におけるナースプラクティショナーの存在意義および今後の展望2020

    • Author(s)
      川原 一郎、堤 圭介、森塚 倫也、本田 和也、伊藤 健大、松尾 彩香、日宇 健、小野 智憲、原口 渉、牛島 隆二郎
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 48 Issue: 2 Pages: 159-165

    • DOI

      10.11477/mf.1436204153

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2020-02-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 症例 長期にわたりTIA様症状の再発を繰り返した"可逆性脳梁膨大部病変を有する軽症脳炎・脳症(MERS)"の小児例2020

    • Author(s)
      重野 晃宏、原口 渉、牛島 隆二郎、堤 圭介、日宇 健、岩永 洋、安 忠輝、本田 涼子、中岡 賢治朗、福田 雄高、小野 智憲、川原 一郎
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 48 Issue: 2 Pages: 131-140

    • DOI

      10.11477/mf.1436204149

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2020-02-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 症例 脳動脈瘤周囲浮腫の意義-Minor leakを示唆する間接所見の可能性について2020

    • Author(s)
      浅野 太郎、堤 圭介、松尾 彩香、森塚 倫也、本田 和也、日宇 健、川原 一郎、小野 智憲、原口 渉、牛島 隆二郎
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 48 Issue: 1 Pages: 47-54

    • DOI

      10.11477/mf.1436204133

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2020-01-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 教訓的症例に学ぶシリーズ 確定診断が遅延した金属製パラソルハンガーによる経鼻腔的穿通性脳幹損傷の1例2019

    • Author(s)
      佐藤 慧、小野 智憲、川原 一郎、原口 渉、牛島 隆二郎、戸田 啓介、堤 圭介、日宇 健、副島 航介、松尾 彩香、近松 元気、中村 光流、塩崎 絵理、本田 和也、森塚 倫也
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 47 Issue: 11 Pages: 1193-1198

    • DOI

      10.11477/mf.1436204098

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2019-11-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 症例 皮質性くも膜下出血に近接する急性期微小皮質梗塞を認めた可逆性脳血管攣縮症候群の1例2019

    • Author(s)
      江端 由穂、原口 渉、牛島 隆二郎、堤 圭介、福田 雄高、中村 光流、近松 元気、塩崎 絵理、森塚 倫也、日宇 健、川原 一郎、小野 智憲
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 47 Issue: 10 Pages: 1073-1079

    • DOI

      10.11477/mf.1436204076

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2019-10-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 症例 後下小脳動脈延髄前部の窓形成に発生した紡錘状未破裂脳動脈瘤の稀な1例2019

    • Author(s)
      中村 光流、牛島 隆二郎、堤 圭介、江端 由穂、日宇 健、近松 元気、塩崎 絵理、森塚 倫也、川原 一郎、小野 智憲、原口 渉
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 47 Issue: 9 Pages: 991-997

    • DOI

      10.11477/mf.1436204059

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2019-09-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 症例 Primary intraventricular hemorrhageで発症した上矢状洞部硬膜動静脈廔の1例2019

    • Author(s)
      大園 恵介、牛島 隆二郎、堤 圭介、近松 元気、中村 光流、塩崎 絵理、日宇 健、堀江 信貴、川原 一郎、小野 智憲、原口 渉
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 47 Issue: 8 Pages: 859-867

    • DOI

      10.11477/mf.1436204037

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2019-08-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 症例 Carotid web病変の再考および治療戦略2019

    • Author(s)
      川原 一郎、日宇 健、小野 智憲、原口 渉、牛島 隆二郎、堤 圭介
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 47 Issue: 6 Pages: 659-666

    • DOI

      10.11477/mf.1436204001

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2019-06-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 症例 自然血栓化し再開通を来した後下小脳動脈遠位部の小型破裂瘤の稀な1症例2019

    • Author(s)
      中村 光流、川原 一郎、近松 元気、大園 恵介、日宇 健、小野 智憲、原口 渉、牛島 隆二郎、堤 圭介
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 47 Issue: 6 Pages: 647-652

    • DOI

      10.11477/mf.1436203999

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2019-06-10
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 症例 前大脳動脈脳梁下部(A2)の窓形成近位端に発生した未破裂脳動脈瘤の稀な1例2019

    • Author(s)
      近松 元気、原口 渉、牛島 隆二郎、堤 圭介、日宇 健、塩崎 絵理、中村 光流、大園 恵介、本田 和也、森塚 倫也、川原 一郎、小野 智憲
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 47 Issue: 5 Pages: 565-572

    • DOI

      10.11477/mf.1436203983

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2019-05-10
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  • [Journal Article] 症例 内頚動脈海綿静脈洞部の窓形成近位に発生した未破裂脳動脈瘤の稀な1例2019

    • Author(s)
      Shiozaki E, Hiu T, CHikamatsu G, Nakamura H, Ozono K, Honda K, Moritsuka T, Kawahara I, Ono T, Haraguchi W, Ushijima R, Tsutsumi K
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 47 Issue: 2 Pages: 217-223

    • DOI

      10.11477/mf.1436203921

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2019-02-10
    • Related Report
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  • [Journal Article] Efficacy of the Drip and Ship Method in 24-h Helicopter Transportation and Teleradiology for Isolated Islands2019

    • Author(s)
      HIU Takeshi、OZONO Keisuke、KAWAHARA Ichiro、YAMASAKI Kazumi、SATOH Kei、OTSUKA Hiroaki、NAKAMICHI Chikaaki、IWANAGA Hiroshi、FUKUDA Yutaka、HONDA Kazuya、HIU Hiroyuki、ONO Tomonori、HARAGUCHI Wataru、USHIJIMA Ryujiro、TSUTSUMI Keisuke
    • Journal Title

      Neurologia medico-chirurgica

      Volume: 59 Issue: 12 Pages: 504-510

    • DOI

      10.2176/nmc.oa.2019-0111

    • NAID

      130007761489

    • ISSN
      0470-8105, 1349-8029
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  • [Journal Article] 症例 Duplicate originと考えられる中大脳動脈起始部に発生した未破裂脳動脈瘤の1例2018

    • Author(s)
      Hirayama K, Nakamura H, Yoshimura S, Ozono K, Fukuda Y, Hiu T, Kawahara I, Ono T, Haraguchi W, Ushijima R, Toda K, Tsutsumi K
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 46 Issue: 10 Pages: 901-909

    • DOI

      10.11477/mf.1436203837

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2018-10-10
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      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] 症例 鏡面像を呈した前大脳動脈遠位部の極小破裂脳動脈瘤の1症例2018

    • Author(s)
      Kawaguchi Y, Kawahara I, Ozono K, Hiu T, Ono T, Ushijima R, Tsutsumi K
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 46 Issue: 10 Pages: 895-900

    • DOI

      10.11477/mf.1436203836

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2018-10-10
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      2018 Research-status Report
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  • [Journal Article] 症例 破格側副血管起始部(A1)の破裂脳動脈瘤で初発し,twig-like network内に新生した微小脳動脈瘤の破裂により再発した中大脳動脈M1低形成の1例2018

    • Author(s)
      Sakai K, Hiu T, Fukuda Y, Ozono K, Honda K, Kawahara I, Ono T, Ushijima R, Toda K, Tsutsumi K
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 46 Issue: 8 Pages: 713-722

    • DOI

      10.11477/mf.1436203799

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2018-08-10
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      2018 Research-status Report
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  • [Journal Article] 症例 破格側副血行路内の網状血管(twig-like networks)に起因すると考えられる脳出血で発症した内頚動脈終末部(C1)形成不全の1例2018

    • Author(s)
      Higami S, Ozono K, Ushijima R, Uchida D, Hiu T, Kawahara I, Ono T, Toda K, Tsutsumi K
    • Journal Title

      Neurological Surgery 脳神経外科

      Volume: 46 Issue: 3 Pages: 235-245

    • DOI

      10.11477/mf.1436203710

    • ISSN
      0301-2603, 1882-1251
    • Year and Date
      2018-03-10
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  • [Journal Article] Assessment of veins in T2*-weighted MR angiography predicts infarct growth in hyperacute ischemic stroke.2018

    • Author(s)
      Yamaguchi S, Horie N, Morikawa M, Tateishi Y, Hiu T, Morofuji Y, Izumo T, Hayashi K, Matsuo T
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 13 Issue: 4 Pages: e0195554-e0195554

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0195554

    • NAID

      120006987319

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  • [Journal Article] Assessment of veins in T2*-weighted MR angiography predicts infarct growth in hyperacute ischemic stroke.2018

    • Author(s)
      Yamaguchi S, Horie N, Morikawa M, Tateishi Y, Hiu T, Morofuji Y, Izumo T, Hayashi K, Matsuo T.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: -

    • NAID

      120006987319

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  • [Journal Article] Age of donor of human mesenchymal stem cells affects structural and functional recovery after cell therapy following ischaemic stroke.2018

    • Author(s)
      Yamaguchi S, Horie N, Satoh K, Ishikawa T, Mori T, Maeda H, Fukuda Y, Ishizaka S, Hiu T, Morofuji Y, Izumo T, Nishida N, Matsuo T.
    • Journal Title

      J Cereb Blood Flow Metab

      Volume: -

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    • Author(s)
      Takeshi Hiu, Tsuyoshi Izumo, Tsutomu Yoshioka, Shiro Baba, Hiroaki Yokoyama, Isao Shimokawa, Kazuhiko Suyama, Takayuki Matsuo, Izumi Nagata
    • Journal Title

      Annals of Neurogenerative Disorders

      Volume: 2(1) Pages: 1024-1024

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    • Author(s)
      Takeshi Hiu, Tsuyoshi Izumo, Tsutomu Yoshioka, Shiro Baba, Hiroaki Yokoyama, Isao Shimokawa, Kazuhiko Suyama, Takayuki Matsuo, and Izumi Nagata
    • Journal Title

      Annals of Neurodegenerative Disorders

      Volume: 印刷中

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    • Author(s)
      Yamaguchi S, Horie N, Hayashi K, Fukuda S, Morofuji Y, Hiu T, Izumo T, Morikawa M, Matsuo T
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      Acta Neurochir (Wien)

      Volume: 158 (11) Pages: 2089-2094

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      Volume: 44 (6) Pages: 517-24

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      日宇 健, 松尾 彩香, 本田 和也, 川原 一郎, 大塚 寛朗, 中道 親昭, 岩永 洋, 小野 智憲, 原口 渉, 牛島 隆二郎, 堤 圭介
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  • [Presentation] 高齢者破裂脳動脈瘤治療法選択と治療成績の推移 -長崎県くも膜下出血後ろ向き登録研究による検討-2018

    • Author(s)
      日宇 健, 川原 一郎, 小野 智憲, 堀江 信貴, 出雲 剛, 林 健太郎, 北川 直毅, 陶山 一彦, 上之郷眞木雄, 案田 岳夫, 堤 圭介, 松尾 孝之
    • Organizer
      日本脳神経外科学会 第77回学術総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 地方都市における急性期脳梗塞診療 -救命救急医が初期対応する脳卒中ホットラインを活用した新たな試み―2018

    • Author(s)
      日宇 健, 川原 一郎, 中道 親昭, 大塚 寛朗, 岩永 洋, 森塚 倫也, 本田 和也, 原口 渉, 小野 智憲, 牛島 隆二郎, 堤 圭介
    • Organizer
      第34回NPO法人日本脳神経血管内治療学会学術総会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Efficacy of Drip, Ship, Retrieve Method by Helicopter Transportation and Teleradiology for Acute Ischemic Stroke in Isolated Islands, Nagasaki Prefecture, Japan2017

    • Author(s)
      Takeshi Hiu, Keisuke Ozono, Ichiro Kawahara, Chikaaki Nakamichi, Hiroshi Iwanaga, Kazuya Honda, Tomonori Ono, Ryujiro Ushijima, and Keisuke Tsutsumi
    • Organizer
      13th International Conference on Cerebrovascular Surgery
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 近年における高齢者破裂脳動脈瘤治療法選択の動向 -長崎くも膜下出血研究会データに基づく後方視的検討-2017

    • Author(s)
      日宇 健, 川原 一郎, 小野 智憲, 堤 圭介, 堀江 信貴, 出雲 剛, 林 健太郎, 北川 直毅, 陶山 一彦, 上之郷眞木雄, 松尾 孝之
    • Organizer
      第33回 NPO法人 日本脳神経血管内治療学会学術総会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] DOAC服用中に発症する脳内出血の臨床的特徴2017

    • Author(s)
      日宇 健, 大園 恵介, 川原 一郎, 本田 和也, 溝田 繁治, 小野 智憲, 牛島 隆二郎, 堤 圭介
    • Organizer
      第60回 日本脳循環代謝学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 遠隔地発症急性期脳梗塞に対する24時間体制下のヘリ搬送システムによるdrip/ship/retrieve法の最新事情と展望2016

    • Author(s)
      日宇 健, 佐藤 慧, 中道 親昭, 岩永 洋, 日宇 宏之、 小野 智憲, 牛島 隆二郎、戸田 啓介、堤 圭介
    • Organizer
      第32回日本脳神経血管内治療学会学術総会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場 (兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-11-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Twig-like networkを伴う中大脳動脈主幹部 (M1) 形成不全 ― 頭蓋内出血で発症する病態の多様性について ―2016

    • Author(s)
      日宇 健, 松永裕希, 福田雄高, 平山航輔, 吉村正太, 杣川知香, 佐藤 慧, 小野智憲, 牛島隆二郎, 戸田啓介, 堤 圭介
    • Organizer
      第59回日本脳循環代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      あわぎんホール (徳島県徳島市)
    • Year and Date
      2016-11-11
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 24時間体制下のヘリ搬送システムによるdrip/ship/retrieve法の最新事情と展望 遠隔地で発症する急性期脳梗塞例を中心に2016

    • Author(s)
      日宇 健, 佐藤 慧, 中道 親昭, 岩永 洋, 日宇 宏之、 小野 智憲, 牛島 隆二郎、戸田 啓介、堤 圭介
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第75回学術総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場 (福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-29
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Teleradiologyとヘリ搬送を活用したhub & spoke型networkの構築 -遠隔地発症例へのdrip/ship/retrieve法-2016

    • Author(s)
      日宇 健, 福田 雄高, 中道 親昭, 岩永 洋, 日宇 宏之、 小野 智憲, 牛島 隆二郎、戸田 啓介、堤 圭介
    • Organizer
      第41回日本脳卒中学会総会
    • Place of Presentation
      ロイトン札幌 (北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-04-14
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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