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Development of therapeutic methods by controlling migration of glial cells and inflammatory cells in injured spinal cord

Research Project

Project/Area Number 22K19587
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Kobayakawa Kazu  九州大学, 大学病院, 助教 (40772322)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsアストロサイト / 脊髄損傷 / マクロファージ / 遊走 / グリア瘢痕
Outline of Research at the Start

我々は先行研究により、浸潤マクロファージの遊走が、アストロサイトの遊走とグリア瘢痕形成及び運動機能予後に影響する事を明らかにした。今回、損傷脊髄中心部にマイクロカテーテルを設置してATPやP2X/Y受容体リガンドを持続髄注する事によって走化性因子の濃度勾配を損傷脊髄中に形成し、マクロファージと反応性アストロサイトを強力に損傷中心部へ遊走させる事で、炎症細胞の早期収束、アストログリア形成性細胞の収束による瘢痕の縮小化を行い、脊髄損傷の予後を大きく変える治療法の開発に挑戦する。

Outline of Final Research Achievements

It has been shown that ATP secreted by macrophages after spinal cord injury becomes ADP, which reacts with reactive astrocyte P2Y1 receptors and promotes migration through intracellular signaling. On the other hand, when MRS-2179, an inhibitor of the P2Y1 receptor, was injected intrathecally after spinal cord injury, it was found that the migration of astrocytes was inhibited. These results indicate that ATP secreted by macrophages that migrated and aggregated to the injury center became ADP, and that this ADP promoted migration via P2Y1R of reactive astrocytes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脊髄への直接の外力による一次損傷の後、マクロファージ等の炎症細胞による炎症によって起きる続発的な二次損傷が脊髄損傷を重症化させると考えられてきた。しかし今回の結果は、「これまで有害な現象とされてきた炎症細胞の遊走」が、脊髄組織修復に重要なアストロサイトの遊走を促進する事により、組織修復と運動機能回復に貢献している事が示された。今後の更なる研究により、アストロサイトの遊走を実質的に促し、炎症細胞をより狭い範囲へ収束させ、軸索伸展・再生阻害因子であるグリア瘢痕を縮小する事に成功すれば、炎症細胞浸潤抑制主義一辺倒の世界の研究の潮流に変革をもたらす重要な知見を本研究は示している。

Report

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

    (22 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Macrophages play a leading role in determining the direction of astrocytic migration in spinal cord injury via ADP-P2Y1R axis2023

    • Author(s)
      Ono Gentaro、Kobayakawa Kazu、Saiwai Hirokazu、Tamaru Tetsuya、Iura Hirotaka、Haruta Yohei、Kitade Kazuki、Iida Keiichiro、Kawaguchi Kenichi、Matsumoto Yoshihiro、Tsuda Makoto、Tamura Tomohiko、Ozato Keiko、Inoue Kazuhide、Konno Dai-Jiro、Maeda Takeshi、Okada Seiji、Nakashima Yasuharu
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 11177-11177

    • DOI

      10.1038/s41598-023-38301-8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Zinc deficiency impairs axonal regeneration and functional recovery after spinal cord injury by modulating macrophage polarization via NF-κB pathway2023

    • Author(s)
      Kijima Ken、Ono Gentaro、Kobayakawa Kazu
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 14 Pages: 1290100-1290100

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1290100

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Bone marrow‐derived fibroblast migration via periostin causes irreversible arthrogenic contracture after joint immobilization2023

    • Author(s)
      Iura Hirotaka、Kobayakawa Kazu
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 37 Issue: 5

    • DOI

      10.1096/fj.202201598r

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reduced Neuroinflammation Via Astrocytes and Neutrophils Promotes Regeneration After Spinal Cord Injury in Neonatal Mice2023

    • Author(s)
      Kitade Kazuki、Kobayakawa Kazu、Saiwai Hirokazu、Matsumoto Yoshihiro、Kawaguchi Kenichi、Iida Keiichiro、Kijima Ken、Iura Hirotaka、Tamaru Tetsuya、Haruta Yohei、Ono Gentaro、Konno Daijiro、Maeda Takeshi、Okada Seiji、Nakashima Kinichi、Nakashima Yasuharu
    • Journal Title

      Journal of Neurotrauma

      Volume: 40 Issue: 23-24 Pages: 2566-2579

    • DOI

      10.1089/neu.2023.0044

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glial scar survives until the chronic phase by recruiting scar-forming astrocytes after spinal cord injury2023

    • Author(s)
      Tamaru Tetsuya、Kobayakawa Kazu、Saiwai Hirokazu、Konno Daijiro、Kijima Ken、Yoshizaki Shingo、Hata Kazuhiro、Iura Hirotaka、Ono Gentaro、Haruta Yohei、Kitade Kazuki、Iida Kei-Ichiro、Kawaguchi Ken-Ichi、Matsumoto Yoshihiro、Kubota Kensuke、Maeda Takeshi、Okada Seiji、Nakashima Yasuharu
    • Journal Title

      Experimental Neurology

      Volume: 359 Pages: 114264-114264

    • DOI

      10.1016/j.expneurol.2022.114264

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lecture 脊髄損傷の病態解明と新規治療法の開発2022

    • Author(s)
      小早川 和、幸 博和、岡田 誠司、前田 健、中島 康晴
    • Journal Title

      臨床整形外科

      Volume: 57 Issue: 6 Pages: 809-813

    • DOI

      10.11477/mf.1408202373

    • ISSN
      0557-0433, 1882-1286
    • Year and Date
      2022-06-25
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Centripetal Migration Of Infiltrating Macrophage Drives Spontaneous Regeneration After Spinal Cord Injury2024

    • Author(s)
      Kazu Kobayakawa
    • Organizer
      Orthopaedic Research Society 2024 Annual Meeting
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脊髄損傷の病態解明のための臨床的基礎研究2023

    • Author(s)
      小早川 和
    • Organizer
      第52回日本脊椎脊髄病学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊髄損傷の病態解明と治療への応用2023

    • Author(s)
      小早川 和
    • Organizer
      日本スポーツ整形外科学会2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊髄再生のための脊髄損傷後の病態解明2023

    • Author(s)
      小早川 和
    • Organizer
      第44回日本炎症・再生医学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] グリア細胞制御に着目した脊髄損傷の基礎研究2023

    • Author(s)
      小早川 和
    • Organizer
      第38回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] グリア瘢痕を標的とした脊髄再生研究の現状と未来2023

    • Author(s)
      小早川 和
    • Organizer
      第58回日本脊髄障害医学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊髄損傷後のリハビリテーションが機能回復に寄与する分子生物学的メカニズムの解明2023

    • Author(s)
      小早川 和
    • Organizer
      第54回 日本リハビリテーション医学会 九州地方会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脊髄損傷の病態解明による新規治療法の開発2022

    • Author(s)
      小早川 和
    • Organizer
      第18回 名古屋脊椎脊髄 Webセミナー 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 脊髄損傷の病態理解と新規治療法の探求2022

    • Author(s)
      小早川 和
    • Organizer
      第5回脊髄損傷再生治療研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 脊髄損傷の病態解明と神経回路再生への課題2022

    • Author(s)
      小早川 和
    • Organizer
      第4回日本再生医療とリハビリテーション学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 脊髄損傷の病態に基づく治療法の開発と神経回路再生への課題2022

    • Author(s)
      小早川 和
    • Organizer
      第4回日本脊椎外傷フォーラム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 脊髄損傷の病態解明と新規治療法の開発2022

    • Author(s)
      小早川 和, 岡田 誠司, 幸 博和, 田丸 哲弥, 井浦 広貴, 春田 陽平, 小野 玄太郎, 北出 一季, 前田 健, 中島 康晴
    • Organizer
      第57回日本脊髄障害医学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 脊髄損傷後の自然修復メカニズムの探求2022

    • Author(s)
      小早川 和, 幸 博和, 小野 玄太郎, 北出 一季, 中島 康晴
    • Organizer
      第49回日本臨床バイオメカニクス学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 臨床データによる頸髄損傷予後予測のためのartificial neural network構築2022

    • Author(s)
      小早川 和, 岸川 準, 幸 博和, 飯田 圭一郎, 松下 昌史, 川口 謙一, 松本 嘉寛, 横田 和也, 久保田 健介, 林 哲生, 森下 雄一郎, 益田 宗彰, 坂井 宏旭, 河野 修, 前田 健, 中島 康晴
    • Organizer
      第51回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 頚髄損傷患者の臨床データから構築したArtificial neural networkによる予後予測法の開発2022

    • Author(s)
      小早川 和,幸 博和,岸川 準,飯田 圭一郎,川口 謙一,松本 嘉寛,前田 健,中島 康晴
    • Organizer
      第10回Japan Association of Spine Surgeons with Ambition
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 慢性期グリア瘢痕の病態の解明2022

    • Author(s)
      田丸 哲弥, 小早川 和, 幸 博和, 井浦 広貴, 春田 陽平, 小野 玄太郎, 北出 一季, 今野 大治郎, 岡田 誠司, 中島 康晴
    • Organizer
      第37回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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