2011 Fiscal Year Annual Research Report
天然高分子複合体微粒子による機能性たんぱく質及び幹細胞デリバリーシステム
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23300181
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
石原 雅之 防衛医科大学校, 防衛医学研究センター, 教授 (10508500)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 真敬 防衛医科大学校, 防衛医学研究センター, 准教授 (20525927)
石原 美弥 防衛医科大学校, 医学教育部・医学科専門課程, 教授 (30505342)
前原 正明 防衛医科大学校, 医学教育部・医学科専門課程, 教授 (70124956)
清澤 智晴 防衛医科大学校, 病院, 准教授 (90221217)
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| Keywords | 生体材料 / 生物・生体工学 / ナノ材料 / 移植・再生医療 / 再生医学 |
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| Research Abstract |
平成23年度は次の3テーマについて研究を実施した。
1.機能性たんぱく質及び細胞のための局所投与用デリバリーシステムの研究・開発:顕著な効果が期待できるシステムとして、フラグミン/プロタミン マイクロ-ナノ粒子(F/P MPs・F/P NPs)によるFGF-2及びHGF(肝細胞増殖因子)の増殖因子デリバリーシステムの研究を実施した。また血管新生因子を高濃度で含む自己血漿画分であるPRP(多血小板血漿)のためのキャリアの作製、ヒト線維芽細胞、平滑筋細胞、血管内皮細胞及び脂肪組織由来間葉系細胞(ASCs)、骨髄由来間葉系幹細胞(BMSCs)からなるスフェロイドの作製、及びそれらの物性について検討し、臨床応用に対する有効性・安全性の確証を得た。
2.医師主導臨床実験の実施:ウサギやラット等小動物の末梢虚血疾患モデルに対してFGF-2やPRPのキャリアとしてF/P MPs・F/P NPsを用いて、末梢虚血疾患治療のための各種試験(有効性、安全性、安定性を含む)を実施した。形成外科領域のPRP/F/P MPsによる育毛治療については、防衛医科大学校倫理委員会の実施承認を受け医師主導の臨床実験を実施し、ヒトでの有効性・安全性を確認している。今後は末梢虚血疾患や難治性創傷治療への適用の可能性を検討してゆく。
3.ASCs、BMSCs及びCD34陽性造血系前駆体細胞の増幅における、機能性マトリックスとしてのF/P MPs・F/P NPsの応用:F/P NPsとサイトカインとの併用により機能性マトリックスとして適用することで、再生医療において必要なヒト細胞(内皮前駆体細胞、皮膚線維芽細胞、ASCs、BMSCs)の効率的な増殖が可能となる低血漿(2%)培地3次元培養法の最適条件を確立した。
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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
各テーマは、ほぼ当初の計画以上に進んでいるが、BMP-2(骨形成たんぱく質2)及びGM-CSF(顆粒球マクロファージコロニー刺激因子)のキャリアとしての検討にはまだ着手しておらず、骨髄CD34+細胞とF/P MPs-F/P NPsのスフェロイドの作製もまだ行っていない。したがって、現在までの達成度を「(2)おおむね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
臨床使用実績のある血管新生因子を高濃度で含む自己血漿画分であるPRPのためのキャリアの作製、及び脂肪組織由来間葉系細胞(ASCs)、骨髄由来間葉系幹細胞(BMSCs)、骨髄CD34+造血系前駆体細胞とF/P MPs-F/P NPsからなるスフェロイドの作製、及びスフェロイド含有三次元自己血漿・培地ゲルを用いた細胞導入についてin vivo実験を中心に検討することを今後の推進方策の要とする。また各種幹細胞(万能(iPS)細胞を含む)の三次元血漿・培地ゲル培養法の適用を検討し、増殖及び分化誘導・制御を可能とする動物血清やフィーダー細胞を用いることなく、F/P NPsと適切なサイトカインを併用した増殖・分化誘導培地法の確立を目指す。さらにASCsやBMSCsに本三次元血漿・培地ゲルを適用した局所細胞移植法の可能性を検討する。臨床実験については、形成外科領域のPRP/F/P MPsによる育毛治療の医師主導の臨床実験を実施し、ヒトでの有効性・安全性を確証しているが、今後はさらに末梢虚血疾患や難治性創傷治療臨床実験への適用の可能性を検討してゆく予定である。
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[Journal Article] Increased survival of free fat grafts and vascularization in rats with local delivery of fragmin/protamine microparticles containing FGF-2 (F/P MP-F)2011
Author(s)
Nakamura S, Ishihara M, Takikawa M, Murakami K, Kishimoto S, Nakamura S, Yanagibayashi S, Fujita M, Kubo S, Yamamoto N, Kiyosawa T
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Journal Title
Journal of Biomedical Materials Research (B)
Volume: 96B
Pages: 234-241
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Enhancement of vascularization and granulation tissue formation by growth factors in human platelet-rich plasma-containing fragmin/protamine microparticles2011
Author(s)
Takikawa M, Nakamura S, Nakamura S, Nambu M, Ishihara M, Fujita M, Kishimoto S, Doumoto T, Yanagibayashi S, Azuma R, Yamamoto N, Kiyosawa T
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Journal Title
Journal of Biomedical Materials Research (B)
Volume: 97B
Pages: 373-380
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Selective expansion of CD34+ cells from mouse bone marrow cultured on LH/P MP-coated plates with adequate cytokines2011
Author(s)
Kishimoto S, Ishihara M, Kanatani Y, Nambu M, Takikawa M, Sumi Y, Nakamura S, Mori Y, Hattori H, Tanaka Y, Sato T
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Journal Title
Journal of Tissue Engineering
Volume: XX
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed
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