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自己毛包幹細胞由来幹細胞含有バイオマテリアルを用いた脊髄損傷部と心不全の再生医療

研究課題

研究課題/領域番号 19K08781
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53050:皮膚科学関連
研究機関北里大学

研究代表者

天羽 康之  北里大学, 医学部, 教授 (10306540)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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)
キーワード幹細胞 / 再生医療 / 毛包 / 皮膚 / 脊髄損傷 / 心筋再生 / 毛包幹細胞 / ネスチン / 脊髄再生
研究開始時の研究の概要

今回の申請期間中に本手法を発展させ、毛包幹細胞バンクの確立に向けた準備を行うとともに、ヒトへの臨床応用に向け、マウスを用いた自己毛包幹細胞由来の心機能低下部を補助するための心筋シートの作製方法の確立、さらにバイオマテリアルにマウスの自己毛包幹細胞を組み込み、末梢神経や脊髄損傷部へ移植することによる損傷神経の再生医療を確立し、今後のヒトにおける自己毛包幹細胞を用いた心筋損傷部や神経損傷部への再生医療の臨床応用を目標にする。

研究成果の概要

本研究期間中にまず我々はラット毛包幹細胞からのドパミン産生細胞の分離に成功した 。我々はマウス毛包幹細胞をneural-induction mediumで培養することにより、毛包幹細胞からtyrosine hydroxylase陽性のドパミン産生細胞が分化することを確認した。マウス心筋細胞への分化能を応用した研究では、イソプロテレノールの添加が心筋細胞への分化を促進する因子であることを明らかにした。さらにイソプロテレ ノールに加え、アクチビンA、BMP4、塩基性線維芽細胞増殖因子を添加し培養することにより、心筋細胞への分化が誘導され、拍動する心筋細胞のシートが形成された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラット上唇髭毛包幹細胞の多分化能を証明し、脊髄損傷部の再生に成功した。さらに、毛包幹細胞由来の拍動する心筋シート作成に成功した。これらの成果は、第45回日本研究皮膚科学会総会等で発表した。今後は作成した心筋シートの生着能を確認予定。毛包幹細胞は腫瘍化のリスクが低く、ES細胞のような倫理面の問題もない。毛包幹細胞は有効な治療法の少ない脊髄損傷患者や重症心疾患患者への有効な治療法になると考える。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Chronic spinal cord injury functionally repaired by direct implantation of encapsulated hair-follicle-associated pluripotent (HAP) stem cells in a mouse model: Potential for clinical regenerative medicine.2022

    • 著者名/発表者名
      Koya Obara, Kyoumi Shirai, Yuko Hamada, Nobuko Arakawa, Michiko Yamane, Nanako Takaoka, Ryoichi Aki, Robert M. Hoffman, and Yasuyuki Amoh
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 17 号: 1 ページ: e0262755-e0262755

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0262755

    • 関連する報告書
      2021 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] Hair-follicle-associated pluripotent stem cells derived from cryopreserved intact human hair follicle sustain multilineage differentiation potential2019

    • 著者名/発表者名
      Koya Obara, Natsuko Tohgi, Sumiyuki Mii, Yuko Hamada, Nobuko Arakawa, Ryoichi Aki, Shree Ram Singh, Robert Hoffman, Yasuyuki Amoh
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 9326-9326

    • DOI

      10.1038/s41598-019-45740-9

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression of anti-aging type XVII collagen (COL17A1/BP180) in hair follicle-associated pluripotent (HAP) stem cells during differentiation.2019

    • 著者名/発表者名
      Kyoumi Shirai, Koya Obara, Natsuko Tohgi, Aiko Yamazaki, Ryoichi Aki, Yuko Hamada, Nobuko Arakawa, Shree Ram Singh, Robert M. Hoffman, Yasuyuki Amoh
    • 雑誌名

      Tissue and Cell

      巻: 59 ページ: 33-38

    • DOI

      10.1016/j.tice.2019.06.001

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] The potential of hair-follicle-associated pluripotent (HAP) stem cells to treat Parkinson’s disease2021

    • 著者名/発表者名
      Michiko Yamane, Nanako Takaoka, Koya Obara, Kyoumi Shirai, Yuko Hamada, Nobuko Arakawa, Ryoichi Aki, Robert M. Hoffman, Yasuyuki Amoh
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Japanese Society for Investigative Dermatology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The potential of hair-follicle-associated pluripotent (HAP) stem cells for heart regeneration2021

    • 著者名/発表者名
      Nanako Takaoka, Michiko Yamane, Koya Obara, Kyoumi Shirai, Yuko Hamada, Nobuko Arakawa, Ryoichi Aki, Robert M. Hoffman, Yasuyuki Amoh
    • 学会等名
      The 46th Annual Meeting of the Japanese Society for Investigative Dermatology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Hair-follicle associated pluripotent (HAP) stem cells from rat differentiate to beating cardiac tissue sheets.2020

    • 著者名/発表者名
      Nanako Takaoka, Michiko Yamane, Kohya Obara, Kyoumi Shirai, Yuko Hamada, Nobuko Arakawa, Ryoichi Aki, Robert M Hoffman, Yasuyuki Amoh
    • 学会等名
      The 45th Annual Meeting of the Japanese Society for Investigative Dermatology
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Hair follicle-associated pluripotent (HAP) stem cells can differentiate to dopaminergic neurons2020

    • 著者名/発表者名
      Michiko Yamane, Nanako Takaoka, Koya Obara, Kyoumi Shirai, Ryoichi Aki, Yuko Hamada, Nobuko Arakawa, , Robert M. Hoffman, Yasuyuki Amoh
    • 学会等名
      第28回毛髪科学研究会 (28th SHSR) 学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Hair-follicle-associated pluripotent (HAP) stem cells captured on polyvinylidene fluoride membranes promote functional recovery of spinal cord injury2019

    • 著者名/発表者名
      Koya Obara, Aiko Yamazaki, Natsuko Tohgi, Kyoumi Shirai, Sumiyuki Mii, Yuko Hamada, Nobuko Arakawa, Ryoichi Aki, Robert M. Hoffman, Yasuyuki Amoh
    • 学会等名
      11th World Congress for Hair Research
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hair follicle-associated pluripotent (HAP) stem cells can differentiate to dopaminergic neurons2019

    • 著者名/発表者名
      Yuko Hamada, Kyoumi Shirai, Sumiyuki Mii, Ryoichi Aki, Nobuko Arakawa, Robert M. Hoffman, Yasuyuki Amoh
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Japanese Society for Investigative Dermatology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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