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Regenerative medicine using adipose-derived stem cells with SOCS-derived peptides and enhanced blood-brain barrier permeability

Research Project

Project/Area Number 21K09134
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56010:Neurosurgery-related
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

KANNO Hiroshi  横浜市立大学, 医学研究科, 客員研究員 (40244496)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村田 英俊  聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (40398524)
中原 公宏  国際医療福祉大学, 国際医療福祉大学熱海病院, 准教授 (80279207)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords神経再生医療 / 脂肪由来幹細胞 / 神経分化誘導ペプチド / VHL / SOCS / BC-box motif / 脳血管障害 / 脊髄損傷 / 脂肪由来間葉性幹細胞 / 脳血液関門 / 神経分化誘導 / 神経分化ドメイン / SOCS蛋白 / BCボックスモチーフ / 脳梗塞 / 脂肪組織由来幹細胞 / 再生医療 / 神経疾患
Outline of Research at the Start

脂肪由来幹細胞(ADSC)は、低侵襲で大量に採取できるだけでなく、実際にADMSCsの静脈内投与により神経疾患の治療が行われているが、脳血液関門(BBB)を超えての脳内へ透過率は極めて低い。これに対して、本研究では体性幹細胞に対して神経分化誘導活性を示すSOCS6由来BC-boxペプチドとSOCS7由来BC-boxペプチドを導入後にADMSCsを神経疾患(脳梗塞/認知症, 脊髄症)モデル動物の静脈内あるいは髄腔内へ投与し、ADSCのBBB透過性増強処理を併用で、脳内への透過率が上昇し、神経疾患モデルラットの症状が更に改善するのかを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

The principal investigator of this study has demonstrated that neurological dysfunction can be improved by inducing differentiation of adipose-derived stem cells (ADMSCs) into neurons by either introducing a gene capable of inducing neuronal differentiation and causing strong expression, or by directly introducing a neuronal differentiation-inducing peptide, and then transplanting the cells locally into the brain or spinal cord. In this study, we aimed to clarify whether symptoms could be improved by introducing a BC-box motif peptide derived from SOCS protein into ADMSCs and then administering the ADMSCs intravenously or intrathecally, and to examine whether the effect could be further improved by combining this with enhanced blood-brain barrier permeability. We also reported that we successfully induced ADMSCs to become cholinergic neurons by introducing a BC box peptide derived from SOCS7 into ADMSCs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脳血管障害や脊髄損傷に対する自己の脂肪由来幹細胞(ADMSC)を用いた再生医療は日本では厚労省認可による自由診療として行われているものの、再生医療を行っている医療機関はごく少なく、有意な症状の改善効果を示した論文はほとんどない。この理由は、脳血管障害や脊髄損傷では静脈内投与で行われるため、ほとんどは脳・脊髄内へ到達できず、機能障害の改善効果が軽微であるためと考えられる。本研究では、ADMSCをニューロンへ分化誘導後に脳・脊髄内への局所移植、髄腔内投与、局所的に動注あるいは静注する方法を提案し、ADMSCを用いた神経再生医療の実現のために有意義であると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Clinical Features and Treatment of Patients Infected With SARS-CoV-2 Omicron Variant While Hospitalized Due to Stroke: A Single Center Study in Japan2024

    • Author(s)
      Miyazaki Kazuki、Kanno Hiroshi、Yamada Sachiko、Sagehashi Yuuki、Matsumoto Shutaro、Takahashi Satoru、Kim Yongson、Namiki Keiko、Fujii Satoshi
    • Journal Title

      Cureus

      Volume: 16 Pages: 4-4

    • DOI

      10.7759/cureus.54760

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SOCS7-Derived BC-Box Motif Peptide Mediated Cholinergic Differentiation of Human Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells2023

    • Author(s)
      Hiroshi Kanno, Shutaro Matsumoto, Tetsuya Yoshizumi, Kimihiro Nakahara, Masamichi Shinonaga, Atsuhiko Kubo, Satoshi Fujii, Yasuyuki Ishizuka, Masaki Tanaka, Masamitsu Ichihashi, Hidetoshi Murata
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 1;24(3) Issue: 3 Pages: 2786-2786

    • DOI

      10.3390/ijms24032786

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of SOCS and VHL Proteins in Neuronal Differentiation and Development2023

    • Author(s)
      Hiroshi Kanno, Shutaro Matsumoto, Tetsuya Yoshizumi, Kimihiro Nakahara, Atsuhiko Kubo, Hidetoshi Murata, Taro Shuin, Hoi-Sang U
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 15;24(4) Issue: 4 Pages: 3880-3880

    • DOI

      10.3390/ijms24043880

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脂肪由来幹細胞を用いた神経疾患に対する再生医療の基盤技術開発2024

    • Author(s)
      中原公宏, 菅野 洋、石塚 保行 バイオ未来工房、八木良樹
    • Organizer
      第23回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂肪由来幹細胞による脳卒中に対する神経再生医療2024

    • Author(s)
      菅野 洋, 中原公宏, 山田幸子, 宮本倫行, 藤井 聡, 村田英俊, 石塚保行, 田中勝喜, 市橋正光
    • Organizer
      第23回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂肪由来幹細胞を用いた脳卒中に対する再生医療の基盤技術開発2024

    • Author(s)
      中原 公宏、菅野 洋、上利 崇、松野 彰
    • Organizer
      第49回日本脳卒中学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] VHL病に伴う中枢神経系血管芽腫の遺伝子解析と病態との関連2023

    • Author(s)
      菅野 洋, 中原公宏, 山田幸子, 藤井聡, 山本哲哉, 蓮見壽司, 矢尾正祐
    • Organizer
      日本脳神経外科学会 第82回学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂肪組由来幹細胞のSOCS7ペプチドによるコリン作動性ニューロンへの分化誘導2022

    • Author(s)
      菅野 洋、中原公宏、善積哲也、篠永正道、久保篤彦、村田英俊、藤井聡、石塚保行、 田中勝喜、市橋正光
    • Organizer
      第21回日本再生医療学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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