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神経幹細胞移植による慢性期脊髄損傷での神経回路再形成

研究課題

研究課題/領域番号 17K10915
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関北海道大学

研究代表者

角家 健  北海道大学, 医学研究院, 特任准教授 (30374276)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード軸索再生 / 脊髄損傷 / 神経幹細胞 / 慢性期 / 移植 / 再生医療 / 神経科学
研究成果の概要

神経幹細胞をラット慢性期脊髄損傷部に移植した結果、亜急性期移植と同等の移植細胞の生着を認め、損傷部が新しい神経組織で再構成された。また、移植神経細胞は亜急性期移植と同等の旺盛な軸索伸展を示し、宿主神経細胞と神経回路を形成した。慢性的に損傷されていた皮質脊髄路軸索も移植細胞内へと再生し、神経回路を形成したが、その程度は亜急性期移植に劣っていた。神経幹細胞の慢性期脊髄損傷部への移植の結果、損傷部の瘢痕組織の低形成化を認めた。慢性期であっても、神経幹細胞移植は脊髄損傷部に神経回路を再形成することができる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラット脊髄損傷の慢性期に、神経幹細胞を移植することで、損傷部を新しい神経組織で再構築できたことは、過去の報告から鑑みるに大きな成果だと考える。また、移植細胞が軸索を宿主内に伸展できたこと、宿主の軸索が移植内へと再生したこと、それらの軸索数が、亜急性期移植と遜色なかったことは、阻害的環境である慢性期であることを考慮すると、非常に興味深い結果と考える。これらの知見は、機能再生を達成するのが、非常に難しいとされている脊髄損傷慢性期の治療方法開発の基盤となる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学サンディエゴ校(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Regenerating Corticospinal Axons Innervate Phenotypically Appropriate Neurons within Neural Stem Cell Grafts2019

    • 著者名/発表者名
      Kumamaru Hiromi、Lu Paul、Rosenzweig Ephron S.、Kadoya Ken、Tuszynski Mark H.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 26 号: 9 ページ: 2329-2339.e4

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.01.099

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 神経前駆細胞移植による脊髄損傷後の皮質脊髄路の再生2018

    • 著者名/発表者名
      角家健、Mark Tuszynski、岩崎倫政
    • 雑誌名

      北海道整形災害外科学会誌

      巻: 59 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] 慢性期と急性期での脊髄損傷における神経回路の再生2018

    • 著者名/発表者名
      角家健
    • 雑誌名

      脊椎脊髄ジャーナル

      巻: 31

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 亜急性期と慢性期脊髄損傷への神経幹細胞/前駆細胞移植が持つ解剖学的および機能学的再生効果2018

    • 著者名/発表者名
      角家健、Mark Tuszynski、岩崎倫政
    • 雑誌名

      日本整形外科学会雑誌

      巻: 92 ページ: 743-748

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Restorative effects of human neural stem cell grafts on the primate spinal cord.2018

    • 著者名/発表者名
      Rosenzweig ES, Brock JH, Lu P, Kumamaru H, Salegio EA, Kadoya K, Weber JL, Liang JJ, Moseanko R, Hawbecker S, Huie JR, Havton LA, Nout-Lomas YS, Ferguson AR, Beattie MS, Bresnahan JC, Tuszynski MH.
    • 雑誌名

      Nature Medicine

      巻: May;24(4): 号: 4 ページ: 484-490

    • DOI

      10.1038/nm.4502

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Injured adult motor and sensory axons regenerate into appropriate organotypic domains of neural progenitor grafts.2018

    • 著者名/発表者名
      Dulin JN, Adler AF, Kumamaru H, Poplawski GHD, Lee-Kubli C, Strobl H, Gibbs D, Kadoya K, Fawcett JW, Lu P, Tuszynski MH.
    • 雑誌名

      Nat Communications

      巻: Jan 8;9(1):84. 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1038/s41467-017-02613-x

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comprehensive monosynaptic rabies virus mapping of host connectivity with neural progenitor grafts after spinal cord injury.2017

    • 著者名/発表者名
      Adler A, Lee-kubli C, Kumamaru H, Kadoya K, M Tuszynski.
    • 雑誌名

      Stem Cell Report

      巻: Jun 6;8(6) 号: 6 ページ: 1525-1533

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2017.04.004

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] AxonTracer: a novel ImageJ plugin for automated quantification of axon regeneration in spinal cord tissue.2017

    • 著者名/発表者名
      Patel A, Li Z, Canete P, Strobl H, Dulin J, Kadoya K, Gibbs D, Poplawski GHD.
    • 雑誌名

      BMC Neuroscience

      巻: 9;19(1):8 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1186/s12868-018-0409-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 中枢神経軸索再生における転写因子cJunの役割2018

    • 著者名/発表者名
      角家健、Mark Tuszynski、岩崎倫政
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 中枢神経軸索再生における転写因子cJunの役割2018

    • 著者名/発表者名
      角家健、Mark Tuszynski、岩崎倫政
    • 学会等名
      第33回日本整形外科基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄損傷・末梢神経損傷に関する最近の知見2018

    • 著者名/発表者名
      角家健
    • 学会等名
      第16回北海道関節疾患研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経幹/前駆細胞を使用した脊髄損傷後神経回路形成2018

    • 著者名/発表者名
      角家健
    • 学会等名
      第11回神経発生討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経幹/前駆細胞を使用した脊髄損傷後神経回路形成2018

    • 著者名/発表者名
      角家健
    • 学会等名
      第23回グリアクラブ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 中枢神経軸索再生における転写因子cJunの役割2018

    • 著者名/発表者名
      角家健
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性期脊髄損傷への神経幹細胞移植が持つ解剖学的および機能学的再生効果2017

    • 著者名/発表者名
      角家健
    • 学会等名
      第32回日本整形外科基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性期脊髄損傷への神経幹細胞移植2017

    • 著者名/発表者名
      角家健
    • 学会等名
      第46回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性期脊髄損傷への神経幹細胞移植2017

    • 著者名/発表者名
      角家健
    • 学会等名
      第90回日本整形外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 中枢神経軸索再生における転写因子cJunの役割2017

    • 著者名/発表者名
      角家健
    • 学会等名
      第133回北海道整形災害外科学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Neural Progenitor Cells Overcome Extrinsic Inhibitors and Extend Axons in Chronically Injured Spinal Cord.2017

    • 著者名/発表者名
      Ken Kadoya
    • 学会等名
      The annual meeting of the Orthopaedic Research Society
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] ブレインサイエンス・レビュー20192019

    • 著者名/発表者名
      廣川信隆、坂東武彦、角家健
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      ブレインサイエンス振興財団
    • ISBN
      9784878051609
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 末梢神経障害・損傷の修復と再建術2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎倫政、角家健
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      メジカルビュー社
    • ISBN
      9784758313964
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-21  

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