2022 Fiscal Year Final Research Report

Development of regenerative medicine for ischemic stroke using redox nanoparticles and oral mesenchymal tissue-derived neuronal cells

Research Project

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Project/Area Number	20H03787
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 56010:Neurosurgery-related
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	Marushima Aiki 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (40722525)
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) 赤池敏宏公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主席研究員 (30101207)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	歯髄幹細胞 / 神経系細胞 / レドックスナノ粒子 / 再生医療 / 細胞保護
Outline of Final Research Achievements	In cell transplantation for ischemic stroke, it is difficult for transplanted cells to survive in cerebral ischemic lesion. To solve this problem, the effectiveness of redox nanoparticles in improving the survival of transplanted cells and the efficacy of nervous system cell transplantation were evaluated. In the evaluation of hypoxia tolerance of nervous system cells, redox nanoparticles improved cell viability in a concentration-dependent manner. In an evaluation of the efficacy of cell transplantation in cerebral infarction, redox nanoparticles significantly improved the survival of transplanted cells. In the evaluation of neurological symptoms, a trend towards improvement of neurological symptoms was observed in the RNP group. These results suggested that redox nanoparticles might be able to solve the problem of cell transplantation into cerebral infarction lesions, and the development of new regenerative medicine for cerebral infarction can be expected.
Free Research Field	脳神経外科
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	脳梗塞の細胞移植では、移植細胞が脳虚血病巣で生存することが困難である。本研究で実施した、レドックスナノ粒子による移植細胞の生存率の改善効果の検証、神経系細胞移植の有効性を評価は、いずれも再生医療における細胞移植の課題を解決しうるものであった。レドックスナノ粒子を取り込んだ細胞は、再生医療に実用化可能な技術であることから、特許出願を行った（PCT/JP2022/39300：レドックスナノ粒子の細胞処理への使用）。また、サル脳主幹動脈閉塞モデルを確立し、レドックスナノ粒子の有効性を確認できたことにより、今後、臨床利用を見据えた新たな神経保護、細胞保護、及び再生医療の研究開発を行うことができる。