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ヒト神経細胞の低酸素・虚血ストレス障害発生メカニズム解明と新規治療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K08958
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56010:脳神経外科学関連
研究機関独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター)

研究代表者

金村 米博  独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 先進医療研究開発部, 部長 (80344175)

研究分担者 正札 智子  独立行政法人国立病院機構大阪医療センター(臨床研究センター), 先進医療研究開発部 幹細胞医療研究室, 室長 (40450895)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードヒト神経系細胞 / ヒトiPS細胞 / ヒトiPS細胞由来神経前駆細胞 / 低酸素培養 / 虚血ストレス / ヒト神経細胞 / 低酸素ストレス / 虚血障害 / 細胞死
研究成果の概要

低酸素環境がヒト神経細胞に及ぼす影響を評価するため、培地中溶存酸素濃度を経時的に取得しながらリアルタイムに細胞の生死判定を行うことが可能な新規培養システムの開発を行い、ヒトiPS細胞由来神経前駆細胞(iPSC-NPCs)の低酸素耐性能を評価した。その結果、ヒトiPSC-NPCsは、培地中溶存酸素濃度が0.1%以下の超低酸素状態が8時間以上持続した時点から細胞死が誘導されるが、超低酸素ストレスに暴露後も生存可能なヒトiPSC-NPCsが少数存在し、それらは神経前駆細胞としての特性を維持し得ることが見出され、ヒトiPSC-NPCsの低酸素耐性に関する新たな知見を得ることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、培地中の溶存酸素濃度を経時的に取得しながらリアルタイムに細胞の生死判定を行うことが可能な培養システム(溶存酸素濃度モニタリング生細胞ライブイメージング解析システム)を開発し、このシステムを用いて超低酸素ストレス下におけるヒトiPS細胞由来神経前駆細胞の低酸素耐性能に関する新たな知見を得ることに成功した。生物種差の影響を無視できない実験動物由来神経細胞を用いた従来研究手法と異なり、ヒト神経系細胞を研究対象として、未だ有効な治療法がない脳梗塞および低酸素脳症等、低酸素・虚血ストレスで発症する神経疾患の発症メカニズム解明と新規治療法開発に寄与し得る成果であると考える。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the susceptibility of neurons and neural stem/progenitor cells derived from human induced pluripotent stem cells to anticancer drugs2019

    • 著者名/発表者名
      Fukusumi Hayato、Handa Yukako、Shofuda Tomoko、Kanemura Yonehiro
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 140 号: 4 ページ: 331-336

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2019.08.002

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 第2節 細胞・組織利用再生医療製品の開発 第6項 神経細胞2018

    • 著者名/発表者名
      金村米博,岡野栄之
    • 雑誌名

      バイオロジクスの開発と品質・安全性確保

      巻: 下巻 ページ: 284-298

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来神経系細胞の低酸素耐性能評価システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      福角 勇人、勝間 亜沙子、兼松 大介、半田 有佳子、隅田 美穂、山本 篤世 、吉岡 絵麻、正札 智子、金村 米博
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 中枢神経領域での再生医療【総合討論あり】2019

    • 著者名/発表者名
      金村米博、正札智子、福角勇人、兼松大介、山本篤世、勝間亜沙子、隅田美穂、山口 亮、峯 裕、中村雅也、岡野 栄之
    • 学会等名
      一般社団法人日本脳神経外科学会第78回学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS 細胞由来分化神経細胞の抗がん剤感受性評価2019

    • 著者名/発表者名
      福角勇人、半田有佳子、正札智子、金村米博
    • 学会等名
      第2回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来神経前駆細胞の長期分化誘導法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      東郷一行、福角勇人、正札智子、馬場孝輔、望月秀樹、金村米博
    • 学会等名
      第2回日本再生医療とリハビリテーション学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来分化神経細胞の薬剤感受性評価2019

    • 著者名/発表者名
      福角勇人,半田有佳子,正札智子,金村米博
    • 学会等名
      第18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] Differentiation method of human iPS cells derived neurons and evaluation of their maturation level2018

    • 著者名/発表者名
      金村米博
    • 学会等名
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会合同年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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