2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of regenerative medicine for ischemic stroke using redox nanoparticles and oral mesenchymal tissue-derived neuronal cells
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20H03787
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
丸島 愛樹 筑波大学, 医学医療系, 講師 (40722525)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平山 暁 筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (20323298)
鈴木 謙介 獨協医科大学, 医学部, 教授 (20400674)
石川 博 筑波大学, 医学医療系, 研究員 (30089784)
揚山 直英 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 霊長類医科学研究センター, 主任研究員 (50399458)
松丸 祐司 筑波大学, 医学医療系, 教授 (70323300)
池田 豊 筑波大学, 数理物質系, 助教 (70425734)
関 禎子 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, NIMS特別研究員 (90773309)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 脳梗塞 / レドックスナノ粒子 / 歯髄 / 神経系細胞 / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らは、歯髄から神経系細胞を作製する新たな技術を開発した。この神経系細胞は、脳梗塞急性期の細胞移植による神経保護と神経再生を目指した再生医療が可能になる。しかし、脳梗塞の細胞移植では、移植細胞が脳虚血病巣で生存し、生着することが困難である。本研究ではこの課題を解決するために、レドックスナノ粒子による移植細胞の生着生存率の改善効果の検証、in-vivoモデルによりレドックスナノ粒子を用いた神経系細胞移植の有効性を評価した。
レドックスナノ粒子による神経系細胞含有製剤の低酸素耐性能の評価では、神経系細胞へレドックスナノ粒子添加した低酸素培養実験を行い、生細胞数、アポトーシス細胞数、神経細胞内のフリーラジカル産生抑制を評価したところ、いずれの評価系でも、レドックスナノ粒子は濃度依存性に有効性を示した。一方、レドックスナノ粒子に使用されている低分子ラジカルTEMPOのみの場合は、有効性を示さなかった。
レドックスナノ粒子を用いた細胞移植による脳梗塞再生医療の有効性評価では、免疫不全マウス脳梗塞モデルに神経系細胞をレドックスナノ粒子に混和して脳梗塞病巣に定位的に移植し、経時的な生着細胞数と分化を評価した。コントロール群（C群）、PBS添加細胞製剤群（PBS群）、レドックスナノ粒子添加細胞製剤群（RNP群）に分け、移植7日後と42日後に各細胞の生着・分化、神経症状の評価を行ったところ、RNP群では、有意に移植細胞の生存率が改善した。神経症状の改善効果の検証では、有意差はなかったがDay42日後にRNP群で神経症状の改善傾向を認めた。
これらの成果は、レドックスナノ粒子が脳梗塞病巣への細胞移植の課題を解決できる可能性を示唆しており、今後は、本研究で開発したサル脳梗塞モデルを用いた有効性評価を進めていくことで、新たな脳梗塞に対する再生医療の開発が期待できる。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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