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Xenopus由来因子のエピゲノム制御による神経系細胞の系譜転換と神経再生

研究課題

研究課題/領域番号 19K09453
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

西村 由介  名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (20447816)

研究分担者 大岡 史治  名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (10725724)
夏目 敦至  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (30362255)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード神経転写因子 / Neurod4 / 上衣細胞 / ウイルスベクター / グリア瘢痕 / 内在性神経幹細胞 / 神経再生 / 歯髄幹細胞 / アフリカツメガエル / 上位細胞 / 脱分化 / 脊髄損傷 / エピゲノム制御 / ハイブリッドベクター / 神経幹細胞
研究開始時の研究の概要

これまでの大規模ゲノム解析での実績からアフリカツメガエル(Xenopus)での神経再生時に高発現し、内在性神経幹細胞を誘導する分子を選定する。新規に開発した神経幹細胞嗜好性のあるリンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス(LCMV)のエンベロープと分裂細胞に感染し恒常的に発現するレトロウイルスのハイブリッドベクターを構築し、感染効率と発現効率上昇を両立させる技術を用いる。ヒストン脱アセチル化酵素を阻害することで興奮性運動ニューロンに誘導・分化させ、エピゲノム制御により細胞運命の系譜転換を起こし、軸索伸長とシナプス再構築と機能回復をマウス脊髄損傷モデルで検討する。

研究成果の概要

神経再生能の高いアフリカツメガエル(Xenopus)に高度に発現し、神経再生に関わる神経転写因子(Neurod4)を同定することに成功した。次いで、神経幹細胞に特異的に感染し遺伝子導入可能な新規ハイブリッドベクターを開発し、脊髄損傷後に上衣細胞由来の内在性幹細胞に対してNeurod4を遺伝子導入した。その結果、内在性幹細胞を運動機能回復に直結するニューロンへと分化誘導することに成功した。また、同時に、グリア瘢痕の主成分となるアストロサイトへの分化の抑制が見られ、脊髄損傷マウスの後肢運動機能の有意な改善が得られた。また、歯髄幹細胞を導入することにより、さらなるグリア瘢痕抑制が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脊髄損傷を受傷した患者の身体的・精神的な苦痛は計り知れない。医療人・研究者としてはいち早く有効な治療を提供することが社会的なニーズであり、使命であると考えている。本研究で脊髄損傷後の遺伝子発現を網羅的に解析して、損傷脊髄の神経再生に有効な遺伝子群を見出すことができ、この遺伝子がニューロンへの分化誘導を行い、神経再生へとつながる鍵になる。同様の手法にて、脊髄上衣細胞を標的として遺伝子治療により脊髄損傷に対する神経再生治療を試みた研究は存在せず、内在性神経幹細胞の分化の系譜転換を行うという点で、今までに無い治療法である。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Neurod4 converts endogenous neural stem cells to neurons with synaptic formation after spinal cord injury2021

    • 著者名/発表者名
      Fukuoka Toshiki、Kato Akira、Hirano Masaki、Ohka Fumiharu、Aoki Kosuke、Awaya Takayuki、Adilijiang Alimu、Sachi Maeda、Tanahashi Kuniaki、Yamaguchi Junya、Motomura Kazuya、Shimizu Hiroyuki、Nagashima Yoshitaka、Ando Ryo、Wakabayashi Toshihiko、Lee-Liu Dasfne、Larrain Juan、Nishimura Yusuke、Natsume Atsushi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 2 ページ: 102074-102074

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102074

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neurosurgical versus endovascular treatment of spinal dural arteriovenous fistulas: a multicenter study of 195 patients2021

    • 著者名/発表者名
      Takai Keisuke、Nishimura Yusuke、Eguchi Kaoru、Takami Toshihiro、Watanabe Yusuke、Nishida Takeo、Hiramatsu Masafumi、Ohtonari Tatsuya、Yamaguchi Satoshi、Mitsuhara Takafumi、Matsui Seishi、Uchikado Hisaaki、Hattori Gohsuke、Yamahata Hitoshi、Taniguchi Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Neurosurgery: Spine

      巻: 34 号: 3 ページ: 514-521

    • DOI

      10.3171/2020.6.spine20309

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Vertebral Artery Puncture During Open Surgery for the Endovascular Treatment of a Recurrent Vertebro-Vertebral Arteriovenous Fistula2021

    • 著者名/発表者名
      Ikezawa Mizuka、Izumi Takashi、Nishihori Masahiro、Nagashima Yoshitaka、Nishimura Yusuke、Tsukuda Tetsuya、Kropp Asuka E.、Goto Shunsaku、Otsuka Takafumi、Kato Naoki、Nakano Mizuki
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 146 ページ: 166-170

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2020.10.156

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous Rupture of a Huge Presacral Tarlov Cyst Leading to Dramatic Neurologic Recovery2021

    • 著者名/発表者名
      Akahori Sho、Nishimura Yusuke、Eguchi Kaoru、Nagashima Yoshitaka、Ando Ryo、Awaya Takayuki、Hara Masahito、Natsume Atsushi
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 145 ページ: 306-310

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2020.09.098

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preoperative Intracranial Dissemination of Spinal Myxopapillary Ependymoma Attributed to Tumor Hemorrhage2021

    • 著者名/発表者名
      Awaya Takayuki、Nishimura Yusuke、Eguchi Kaoru、Nagashima Yoshitaka、Ando Ryo、Akahori Sho、Yoshikawa Satoshi、Haimoto Shoichi、Hara Masahito、Natsume Atsushi
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 145 ページ: 13-18

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2020.08.169

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complete resection and untethering of the cervical and thoracic spinal dermal sinus tracts in adult patients2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Y, Hara M, Natsume A, Wakabayashi T, Ginsberg HJ
    • 雑誌名

      Nagoya Journal of Medical Science

      巻: 82 号: 3 ページ: 567-577

    • DOI

      10.18999/nagjms.82.3.567

    • NAID

      120006881557

    • ISSN
      2186-3326
    • URL

      https://nagoya.repo.nii.ac.jp/records/30426

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible Double Crush Syndrome Caused by Iatrogenic Acquired Lumbosacral Epidermoid Tumor and Concomitant Sacral Tarlov Cyst2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Yusuke、Hara Masahito、Awaya Takayuki、Ando Ryo、Eguchi Kaoru、Nagashima Yoshitaka、Wakabayashi Toshihiko、Ginsberg Howard J.
    • 雑誌名

      NMC Case Report Journal

      巻: 7 号: 4 ページ: 195-199

    • DOI

      10.2176/nmccrj.cr.2019-0236

    • NAID

      130007921624

    • ISSN
      2188-4226
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraosseous Melanotic Schwannoma in the Sacrum Mimicking Primary Bone Tumor2020

    • 著者名/発表者名
      Nagashima Yoshitaka、Nishimura Yusuke、Eguchi Kaoru、Awaya Takayuki、Yoshikawa Satoshi、Haimoto Shoichi、Wakabayashi Toshihiko、Hara Masahito
    • 雑誌名

      NMC Case Report Journal

      巻: 7 号: 3 ページ: 107-111

    • DOI

      10.2176/nmccrj.cr.2019-0238

    • NAID

      130007868698

    • ISSN
      2188-4226
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microsurgical versus endovascular treatment of spinal epidural arteriovenous fistulas with intradural venous drainage: a multicenter study of 81 patients2020

    • 著者名/発表者名
      Takai Keisuke、Nishimura Yusuke、Eguchi Kaoru、Takami Toshihiro、Watanabe Yusuke、Nishida Takeo、Hiramatsu Masafumi、Ohtonari Tatsuya、Yamaguchi Satoshi、Mitsuhara Takafumi、Matsui Seishi、Uchikado Hisaaki、Hattori Gohsuke、Horie Nobutaka、Yamahata Hitoshi、Taniguchi Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Neurosurgery: Spine

      巻: 33 号: 3 ページ: 381-391

    • DOI

      10.3171/2020.2.spine191432

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 歯髄幹細胞による脊髄損傷後の内因性神経再生能賦活化機序の解明2022

    • 著者名/発表者名
      西井智哉、西村由介、大須賀浩二
    • 学会等名
      第37回日本脊髄外科学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脊髄損傷後の内在性幹細胞への 神経転写因子導入による神経再生治療2021

    • 著者名/発表者名
      福岡俊樹、加藤彰、粟屋尭之、西村由介、夏目敦至
    • 学会等名
      第36回脊髄外科学会 学術委員会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯髄幹細胞を用いた脊髄神経再生研究2021

    • 著者名/発表者名
      西井智哉, 西村由介, 永島吉孝, 伊藤洋, 雄山隆弘, 大須賀浩二, 大道裕介, 三谷泰之, 齋藤竜太
    • 学会等名
      第36回脊髄外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯髄幹細胞を用いた脊髄神経再生研究2021

    • 著者名/発表者名
      西井智哉, 西村由介, 永島吉孝, 伊藤洋, 雄山隆弘, 大須賀浩二, 大道裕介, 三谷泰之, 齋藤竜太
    • 学会等名
      第80回日本脳神経外科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯髄幹細胞を用いた脊髄神経再生研究2021

    • 著者名/発表者名
      西井智哉, 西村由介, 永島吉孝, 伊藤洋, 雄山隆弘, 大須賀浩二, 大道裕介, 三谷泰之, 齋藤竜太
    • 学会等名
      第21回分子脳神経外科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊椎変性疾患手術に必要な解剖と手術手技2020

    • 著者名/発表者名
      西村由介
    • 学会等名
      脳神経外科コングレス
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 胸腰椎破裂骨折の後方靭帯組織損傷の早期診断2020

    • 著者名/発表者名
      西村由介
    • 学会等名
      脳神経外科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Nagoya Neurospine Protram の確立2020

    • 著者名/発表者名
      西村由介
    • 学会等名
      日本脊髄外科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 頭蓋頚椎移行部の解剖と手術2020

    • 著者名/発表者名
      西村由介
    • 学会等名
      日本脊髄外科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脊髄外科の止血困難な局面における 止血テクニック2020

    • 著者名/発表者名
      西村由介
    • 学会等名
      日本脊髄外科学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anterior foraminotomy vs ACDF for patients with cervical spondylosis2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nishimura
    • 学会等名
      The 20th European Congress of Neurosurgery
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of hypotension on transcranial motor evoked potentials as a cause of false positive results2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nishimura
    • 学会等名
      The 20th European Congress of Neurosurgery
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 頚椎損傷上位頚椎損傷と中下位頚椎損傷の分類2020

    • 著者名/発表者名
      西村由介
    • 学会等名
      AO Spine Japan Council principal course
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neurod4導入マウスにおける脊髄損傷語の神経再生2019

    • 著者名/発表者名
      粟屋尭之,夏目敦至,西村由介,江口馨,福岡俊樹,永島吉孝,若林俊彦
    • 学会等名
      第34回日本脊髄外科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Neural regeneration with Gene delivery by novel pseudo typed retrovirus2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Awaya, Akira Kato ,Toshiki Fukuoka, Yusuke Nishimura, Toshsihiko Wakabayashi, Atsushi Natsume
    • 学会等名
      第20回分子脳神経外科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄損傷モデルマウスの内在性神経幹細胞に対する遺伝子導入と機能回復2019

    • 著者名/発表者名
      粟屋尭之,加藤彰,福岡俊樹,西村由介,若林俊彦,夏目敦至
    • 学会等名
      第78回日本脳神経外科学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Neurod4 at the regenerative stage of X.laevis A promising transcription factor to promote functional recovery following spinal cord injury2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Fukuoka, Yusuke Nishimura, Atsushi Natsume
    • 学会等名
      13th Anniversary International Symposium on Nnanomedicine(ISNM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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