2018 Fiscal Year Annual Research Report
出生直後からの先制医療を目指した、羊水幹細胞による難治性早産合併症の治療法開発
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17H04236
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
田中 守 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (20207145)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
升田 博隆 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (80317198)
落合 大吾 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (80348713)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 未熟児医学 / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は第１に、成熟児の低酸素性虚血性脳症(hypoxic-ischemic encephalopathy: HIE)モデルマウスに対するト羊水幹細胞（human amniotic fluid stem cell: hAFS)の治療効果について、世界に先駆けて英文誌上で論文発表を行った。
周産期脳障害の主要因は、HIEと早産脳障害であることが知られているが、早産脳障害は主に発達途上の脳神経系細胞が感染・炎症や低酸素等により障害を受け、不可逆性の障害へと進行することが知られている。
このため、本年度は第２に、hAFSの早産脳障害のモデルとしてリポポリサッカライド(LPS)誘発性新生仔敗血症モデルラットを用いてhAFSの治療効果を検討した。具体的には、生後3日目のSDラットを用いてLPS誘発性新生仔敗血症モデルラットを作成し、hAFSを腹腔内投与し治療効果を検討した。その結果、非治療群では生存率が約50%であったが、治療群では約80%の生存率に有意に上昇した。また、脳神経系細胞の炎症変化をはじめ全身臓器(脳、肺、肝臓、腎臓)の炎症性障害を有意に軽減することを見出した。
脳性麻痺の主要因は、HIEと早産脳障害であるが、一旦脳性麻痺へと進行すると根本的な治療法が存在しない。しかし、本年度の研究成果として、HIEと早産脳障害を模倣した２つの動物モデルにおいてhAFSの治療効果を世界に先駆けて明らかにした。臨床的に、「脳性麻痺の発症リスクが高い妊婦を選別し、その羊水を採取し、分娩までにhAFSを分離・培養・調整しておき、出生直後の新生児に自己羊水由来のhAFS移植治療を行う」といった治療計画が考えられるが、本年度の研究成果はそのコンセプトを動物実験において示したものであり、上記の臨床応用に向けた大きな前進であると考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
脳性麻痺の主要因は、HIEと早産脳障害であることが知られているが根本的な治療法が存在しない。しかし、本年度の研究成果として、HIEと早産脳障害を模倣した２つの動物モデルにおいてヒト羊水幹細胞(human amniotic fluid stem cell:hAFS)の治療効果を世界に先駆けて明らかにした。
臨床的には、「脳性麻痺の発症リスクが高い妊婦を選別し、その羊水を採取し、分娩までにhAFSを分離・培養・調整しておき，出生直後の新生児に自己羊水由来のhAFS移植治療を行う」といった治療計画が立案されるが、本年度の研究成果はその治療コンセプトを動物実験において示したものであると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は第１に、てLPS誘発性新生仔敗血症モデルラットに対するヒト羊水幹細胞(human amniotic fluid stem cell:hAFS)の治療効果について、全身臓器(脳、肺、肝臓、腎臓)の病理組織像の解析や、治療のメカニズムについて免疫学的な観点を中心に検討を行う計画とする。さらに、長期生存したLPS誘発性新生仔敗血症モデルラットを用いて、治療群、非治療群の間で、運動能や認知能など の表現系の差異について検討する。
本研究課題は、当初、脳障害のほかにも、新生児慢性肺疾患と壊死性腸炎への治療効果検討を計画していたが、予想より早く周産期脳障害への治療コンセプトを動物実験において示すことができたため、周産期脳障害を適応とした自己羊水由来のhAFS治療を早期に臨床応用すべき必要性が生じてきた。このため、研究計画の一部を変更し、早期の臨床応用への橋渡しとして、アニマルフリーな環境でのhAFS細胞培養、間葉系幹細胞マーカーを用いた幹細胞分離、について検討を行う計画としたい。
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[Journal Article] National survey of uterine rupture in Japan: Annual report of Perinatology Committee, Japan Society of Obstetrics and Gynecology, 2018.2019
Author(s)
Makino S, Takeda S, Kondoh E, Kawai K, Takeda J, Matsubara S, Itakura A, Sago H, Tanigaki S, Tanaka M, Ikeda T, Kanayama N.
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Journal Title
J Obstet Gynaecol Res.
Volume: 45
Pages: 763-765
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The orientation of a decellularized uterine scaffold determines the tissue topology and architecture of the regenerated uterus in rats.2019
Author(s)
Miki F, Maruyama T, Miyazaki K, Takao T, Yoshimasa Y, Katakura S, Hihara H, Uchida S, Masuda H, Uchida H, Nagai T, Shibata S, Tanaka M.
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Journal Title
Biol Reprod.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Human amniotic fluid stem cells have a unique potential to accelerate cutaneous wound healing with reduced fibrotic scarring like a fetus.2019
Author(s)
Fukutake M, Ochiai D, Masuda H, Abe Y, Sato Y, Otani T, Sakai S, Aramaki-Hattori N, Shimoda M, Matsumoto T, Miyakoshi K, Kanai Y, Kishi K, Tanaka M.
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Journal Title
Hum Cell.
Volume: 32
Pages: 51-63
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Membrane protein CD9 is repositioned and released to enhance uterine function.2019
Author(s)
Iwai M, Hamatani T, Nakamura A, Kawano N, Kanai S, Kang W, Yoshii N, Odawara Y, Yamada M, Miyamoto Y, Saito T, Saito H, Miyado M, Umezawa A, Miyado K, Tanaka M.
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Journal Title
Lab Invest.
Volume: 99
Pages: 200-209
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Chemotactic behavior of egg mitochondria in response to sperm fusion in mice.2018
Author(s)
Iwai M, Harada Y, Miyabayashi R, Kang W, Nakamura A, Kawano N, Miyamoto Y, Yamada M, Hamatani T, Miyado M, Yoshida K, Saito H, Tanaka M, Umezawa A, Miyado K.
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Journal Title
Heliyon.
Volume: 16
Pages: ー
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Degradation of phosphate polymer polyP enhances lactic fermentation in mice.2018
Author(s)
Nakamura A, Kawano N, Motomura K, Kuroda A, Sekiguchi K, Miyado M, Kang W, Miyamoto Y, Hanai M, Iwai M, Yamada M, Hamatani T, Saito T, Saito H, Tanaka M, Umezawa A, Miyado K.
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Journal Title
Genes Cells.
Volume: 23
Pages: 904-914
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Association of Maternal Factors with Perinatal Complications in Pregnancies Complicated with Diabetes: A Single-Center Retrospective Analysis.2018
Author(s)
Endo S, Saisho Y, Miyakoshi K, Ochiai D, Matsumoto T, Kawano Y, Mitsuishi M, Irie J, Tanaka M, Meguro S, Tanaka M, Itoh H.
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Journal Title
J Clin Med.
Volume: 7
Pages: ー
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] ラット胎仔脊髄髄膜瘤モデルを使用したヒト羊水幹細胞の羊水腔内注入による胎児治療効果について2018
Author(s)
阿部雄志, 落合大吾, 大谷利光, 福武麻里絵, 佐藤 佑, 秋葉洋平, 松本 直, 升田博隆, 宮越 敬, 田中 守, 青木大輔
Organizer
第70回 日本産科婦人科学会
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[Presentation] 新生仔低酸素虚血性脳症モデルマウスに対するヒト羊水幹細胞鼻腔内投与の治療効果に関する検討2018
Author(s)
大谷利光, 落合大吾, 阿部雄志, 福武 麻里絵, 佐藤 佑, 秋葉洋平, 松本 直, 升田博隆, 宮越 敬, 田中 守, 青木大輔
Organizer
第70回 日本産科婦人科学会
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