Development of the new treatment option for facial nerve palsy using the instruction factor of stem cells.

• Project/Area Number: 18K16873
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: Sugiyama Motoyasu 山形大学, 医学部, 医員 (60637255)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 顔面神経麻痺 / 再生医療 / 動物モデル / IGF-1 / 自己幹細胞誘導因子 / HMGB-1 / ｂFGF / 顔面神経再生 / 神経再生因子

Outline of Final Research Achievements

The efficacy of insulin-like growth factor 1 (IGF-1) in the treatment of peripheral facial nerve palsy was investigated using our original animal model. The facial nerve within the temporal bone was exposed and compressed by clamping. The animals were treated with either IGF-1 or saline which was topically administered by a gelatin-based sustained-release hydrogel via an intratemporal route. The recovery from facial nerve palsy was evaluated based on eyelid closure, complete recovery rate, electroneurography and number of axons found on the facial nerve.
IGF-1 treatment resulted in significant improvement in the changes of the degree of eyelid closure over the total time period and complete recovery rate. IGF-1 was thus found to be effective in the treatment of peripheral facial nerve palsy y when topically applied using a sustained-release gelatin-based hydrogel. Sustained application of IGF-1 could become a new treatment option for peripheral facial nerve palsy in humans.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

障害を受けた顔面神経を回復させるための新たな手段として、神経細胞成長因子である Insulin-like growth factor 1(IGF-1)が有効である可能性を示すことができた。IGF-1は実臨床ですでに用いられている薬剤であり、今後さらなる研究を重ねることで、臨床応用に大きく近付けることができると考えられる。
この研究結果をさらに追求することにより、治療成績が頭打ちとなっている顔面神経麻痺治療の現状に対breakthroughとなる治療方法が提案できるものと期待され、その臨床的・社会的意義は大きいものと思われる。

Research Products

• [Journal Article] モルモット顔面神経麻痺モデルの評価法の工夫 (2020)
  • Author(s): 杉山元康, 伊藤 吏, 古川孝俊, 阿部靖弘, 後藤崇成, 欠畑誠治
  • Journal Title: Facial Nerve Research Japan Volume: 39 Pages: 87-89
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] IGF-1による顔面神経回復効果の検討・第二報 (2020)
  • Author(s): 杉山元康, 伊藤 吏, 古川孝俊, 阿部靖弘, 後藤崇成, 欠畑誠治
  • Journal Title: Facial Nerve Research Japan Volume: 40 Pages: 95-97
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The effect of insulin-like growth factor 1 on the recovery of facial nerve function in a guinea pig model of facial palsy (2020)
  • Author(s): Motoyasu Sugiyama, Tsukasa Ito, Takatoshi Furukawa, Atsushi Hirayama, Seiji Kakehata
  • Journal Title: J Physiol Sci Volume: 70 Issue: 1 Pages: 70-70
  • DOI: 10.1186/s12576-020-00755-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] IGF-1による顔面神経回復効果の検討・第二報 (2020)
  • Author(s): 杉山元康, 伊藤 吏, 古川孝俊, 阿部靖弘, 後藤崇成, 欠畑誠治
  • Organizer: 第43回日本顔面神経学会
• [Presentation] モルモットを用いたROCK inhibitor による顔面神経麻痺治療の基礎研究. (2020)
  • Author(s): 杉山元康, 伊藤吏, 古川孝俊, 阿部靖弘, 後藤崇成, 小泉優, 天野彰子, 欠畑誠治
  • Organizer: 第30回日本耳科学会総会・学術講演会
• [Presentation] モルモット顔面神経麻痺モデルの評価法の工夫 (2019)
  • Author(s): 杉山元康, 伊藤 吏, 古川孝俊, 阿部靖弘, 後藤崇成, 欠畑誠治
  • Organizer: 第42回日本顔面神経学会
• [Presentation] insulin-like growth factor 1を用いた顔面神経麻痺治療の基礎研究 (2019)
  • Author(s): 杉山元康, 伊藤 吏, 古川孝俊, 阿部靖弘, 後藤崇成, 寺田小百合, 欠畑誠治
  • Organizer: 第120回日本耳鼻咽喉科学会総会・学術講演会
• [Presentation] 神経再生因子による顔面神経再生効果の検討. (2018)
  • Author(s): 杉山元康, 伊藤 吏, 古川孝俊, 阿部靖弘, 後藤崇成, 欠畑誠治
  • Organizer: 第41回日本顔面神経学会
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特願 (2019)
  • Inventor(s): 欠畑誠治, 伊藤 吏, 古川孝俊, 杉山元康, 後藤崇成
  • Industrial Property Rights Holder: 欠畑誠治, 伊藤 吏, 古川孝俊, 杉山元康, 後藤崇成
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2019
  • Acquisition Date: 2019