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使われなくなったFDA承認薬を再活用した臓器再生に関する日米共同研究

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0230
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

阪井 丘芳  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (90379082)

研究分担者 井階 一樹  大阪大学, 大学院歯学研究科, 特任研究員 (00849432)
田中 信和  大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (20570295)
皆木 瞳  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 特別研究員(RPD) (70754810)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード唾液腺 / 臓器再生
研究開始時の研究の概要

頭頸部がんに対する放射線治療は、手術や抗がん剤と同様に有効な治療手段の一つであるが、健常な組織が照射領域に含まれると障害を受けてしまう。唾液や涙液の分泌に関わる唾液腺や涙腺が損傷されると、摂食嚥下機能や視覚機能に障害を生じる。さらに皮膚や粘膜が損傷されると、皮膚炎、粘膜炎、脱毛などを生じ、著しいQOLの低下を招くことになる。本研究は、研究代表者や研究分担者が米国Rochester大学やNIH等の研究機関に出向いたり、海外共同研究者と日本国内の研究室を活用しながら、米国FDAが承認した既存薬の中から臓器再生に有効な薬剤を見出し、放射線治療時に生じる障害を抑制する方法を確立するものである。

研究実績の概要

本国際共同研究の目的は、唾液腺細胞の増殖と発生機構に注目して、放射線による組織の障害を軽減できる薬剤、放射線障害から組織再生を誘導できる薬剤を探索し、臨床応用を目指すことである。細胞増殖活性を高め臓器形成を誘導する薬剤を網羅的に探索することと、放射線照射を用いて投与薬剤の障害抑制効果を判定する予定である。将来的には、唾液腺で得られた知見を活用し、肺・腎臓・乳腺・涙腺などの他臓器の再生医療に発展させることを目標としている。臓器の損傷・修復機構を解明するために、マウス唾液腺の損傷・修復モデルを作成した。唾液腺損傷後の組織を解析し、修復過程を詳細に観察し、指標となる組織を見出そうと探索してきた。
【損傷・修復モデルの観察】放射線照射後の成体マウス唾液腺の変化を観察する。照射距離、照射範囲、照射量を検討し、継時的に組織を採取し、損傷後に修復する過程を組織学的に観察してきた。
【細胞増殖・臓器形成を誘導する薬剤のスクリーニング】FDA承認済み化合物や薬理活性が判明した化合物、米国で臨床試験まで到達した化合物等を用いて薬剤のスクリーニング検査を行っている。成体マウス唾液腺細胞と培養細胞株、胎生13日目の唾液腺を培養する。培養後、細胞や組織を採取し、total RNAを抽出後、定量的real-time PCRを用いて、細胞周期に関係するCiclinD1の活性化、細胞増殖、アポトーシスを解析している。薬剤の作用メカニズムを考慮しながら、候補薬剤をさらに絞り込んでおり、継続している。
【放射線照射に対する薬剤の障害抑制効果の判定~胎仔唾液腺~】放射線照射装置(MX-80 Labo, MediXtech社)を用いて、器官培養中の胎仔唾液腺に放射線 4Gyを照射する。照射2日後に腺房が強い障害を受け、細胞増殖が抑制され、腺房上皮細胞間の空隙が大きくなる。器官培養前に選択薬剤を添加し、障害抑制効果を形態学的に検証している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Dr.Ovittらのグループとそれぞれの研究施設の実験手技の確認や放射線照射機器の条件設定について綿密な打合せをするために、ニューヨーク州のロチェスター大学で合同会議の準備を進めていた。しかしながら、新型コロナウィルス(COVID-19)の感染拡大により、ニューヨーク州への研究チームの移動は困難であった。ウェブ会議を併用しながら、合同会議と現地での合同実験の準備を進めており、諸外国との国際連携を高めながら、研究を進めている。

今後の研究の推進方策

臓器の損傷・修復機構を解明するために、唾液腺の導管結紮や放射線照射を行い、マウス唾液腺の損傷・修復モデルを作成した。唾液腺損傷後の組織を解析し、修復過程を詳細に観察し、指標となる組織を決定しようと結果を解析している。
FDA承認済み化合物や薬理活性が判明した化合物、米国で臨床試験まで到達した化合物等を用いて、成体マウス唾液腺細胞(応募者が新しく樹立)と培養細胞株、胎生13日目の唾液腺を培養することによって、薬剤のスクリーニング検査を並行して実施した。
培養後、細胞や組織を採取し、total RNAを抽出後、定量的real-time PCRを用いて、細胞周期に関係するCiclinD1の活性化、細胞増殖(EdU)、アポトーシス(TUNEL)を解析している。分化に関するERK1/2、AKTのリン酸化、阻害剤を用いてシグナル伝達機構を解析している。唾液分泌能を評価するために、Ca 流入を測定する。薬剤の作用メカニズムを考慮しながら、候補薬剤をさらに絞り込んでいる。放射線照射装置を用いて、器官培養中の胎仔唾液腺に放射線 4Gyを照射する。照射2日後に腺房が強い障害を受け、細胞増殖が抑制され、腺房上皮細胞間の空隙が大きくなる。器官培養前に選択薬剤を添加し、障害抑制効果を形態学的に検証する。

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 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

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (23件) (うち国際共著 1件、 査読あり 23件、 オープンアクセス 17件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] The Germinal Origin of Salivary and Lacrimal Glands and the Contributions of Neural Crest Cell-Derived Epithelium to Tissue Regeneration2023

    • 著者名/発表者名
      Ono-Minagi Hitomi、Nohno Tsutomu、Serizawa Takashi、Usami Yu、Sakai Takayoshi、Okano Hideyuki、Ohuchi Hideyo
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 18 ページ: 13692-13692

    • DOI

      10.3390/ijms241813692

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of oral care using MA-T gel for high-risk patients: a pilot study.2023

    • 著者名/発表者名
      Ono-Minagi H, Gojo N, Nohno T, Inoue T, Ohuchi H, Sakai T.
    • 雑誌名

      BMC Oral Health.

      巻: 23(1) 号: 1 ページ: 108-108

    • DOI

      10.1186/s12903-023-02779-5

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Therapeutic benefits of factors derived from stem cells from human exfoliated deciduous teeth for radiation-induced mouse xerostomia2023

    • 著者名/発表者名
      Kano Fumiya、Hashimoto Noboru、Liu Yao、Xia Linze、Nishihara Takaaki、Oki Wakana、Kawarabayashi Keita、Mizusawa Noriko、Aota Keiko、Sakai Takayoshi、Azuma Masayuki、Hibi Hideharu、Iwasaki Tomonori、Iwamoto Tsutomu、Horimai Nobuyasu、Yamamoto Akihito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 2706-2706

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29176-w

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Bactericidal Effect of MA-T for Factitiously Contaminated and Used Masks2022

    • 著者名/発表者名
      Urakawa R, Shibata T, Sogou M, Takamori K, Inoue T, Konishi K, Sakai T.
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 45 号: 6 ページ: 757-762

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00046

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2022-06-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Safety evaluation of MA-T after ingestion in mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Noguchi T, Tachibana K, Inoue T, Sakai T, Tsujikawa K, Fujio Y, Yamagishi Y, Hamaguchi S, Kutsuna S, Kondoh M.
    • 雑誌名

      Toxicology

      巻: 477 ページ: 153254-153254

    • DOI

      10.1016/j.tox.2022.153254

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between daily swallowing frequency and pneumonia in patients with severe cerebral palsy2022

    • 著者名/発表者名
      Nobukazu Tanaka, Kanji Nohara, Chisato Uota, Nami Fujii, Aya Obana, Katsuji Tanaka, Takayoshi Sakai
    • 雑誌名

      BMC Pediatrics

      巻: 485 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1186/s12887-022-03547-0

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of a Mouse Submandibular Salivary Gland Organ Culture2022

    • 著者名/発表者名
      Sakai M, Sakai T
    • 雑誌名

      Current Protocols in Toxicology

      巻: 9 号: 9

    • DOI

      10.1002/cpz1.543

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of gustatory and olfactory functions on appetite and nutritional status in older persons2022

    • 著者名/発表者名
      Arikawa E, Kaneko N, Nohara K, Tanaka N, Mitsuyama M, Sakai T.
    • 雑誌名

      Journal of Oral Science

      巻: 64 号: 4 ページ: 319-321

    • DOI

      10.2334/josnusd.22-0064

    • ISSN
      1343-4934, 1880-4926
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HIF-1α regulates mTOR signaling pathway during salivary gland development.2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura T, Sakai M, Gojo N, Watanabe M, Uzawa N, Sakai T.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 631 ページ: 130-137

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.09.078

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human induced pluripotent stem cell-derived salivary gland organoids model SARS-CoV-2 infection and replication.2022

    • 著者名/発表者名
      Junichi Tanaka, Hidenobu Senpuku, Miho Ogawa, Rika Yasuhara, Shintaro Ohnuma, Koki Takamatsu, Takashi Watanabe, Yo Mabuchi, Shiro Nakamura, Shoko Ishida, Tomohiko Sadaoka, Takashi Takaki, Tatsuo Shirota, Toshikazu Shimane, Tomio Inoue, Takayoshi Sakai, Munemasa Mori, Takashi Tsuji, Ichiro Saito, Kenji Mishima
    • 雑誌名

      Nat Cell Biol.

      巻: 24(11) 号: 11 ページ: 1595-1605

    • DOI

      10.1038/s41556-022-01007-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of medication-induced xerostomia in elderly Japanese patients2021

    • 著者名/発表者名
      Minagi Hitomi Ono、Yamanaka Yoshie、Nohara Kanji、Ikai Kazuki、Sakai Takayoshi
    • 雑誌名

      Clinical Oral Investigations

      巻: 26 号: 2 ページ: 2021-2029

    • DOI

      10.1007/s00784-021-04182-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The HIF‐1α pathway plays a critical role in salivary gland development in <i>ex vivo</i> organ cultures2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Tomomasa、Sakai Manabu、Gojo Nao、Watanabe Mikio、Uzawa Narikazu、Sakai Takayoshi
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 12 号: 2 ページ: 460-469

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13351

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The impact of different medical complications on the feasibility of removing the feeding tube from infants with dysphagia2021

    • 著者名/発表者名
      Hikari Fukatsu, Kanji Nohara, Nobukazu Tanaka, Nami Fujii, Takayoshi Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Pediatric Rehabilitation Medicine

      巻: 14 号: 3 ページ: 371-377

    • DOI

      10.3233/prm-200786

    • 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] Morphological differences between regenerating salivary glands after salivary gland duct ligation and embryonic salivary glands2020

    • 著者名/発表者名
      Ono Minagi Hitomi、Usami Yu、Sakai Manabu、Sakai Takayoshi
    • 雑誌名

      Annals of Anatomy - Anatomischer Anzeiger

      巻: 229 ページ: 151482-151482

    • DOI

      10.1016/j.aanat.2020.151482

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Saccharin Time in Nursing Home Residents With and Without Pneumonia: A Preliminary Study.2020

    • 著者名/発表者名
      Uchida Y, Nohara K, Tanaka N, Fujii N, Fukatsu H, Kaneko N, Mitsuyama M, Sakai T
    • 雑誌名

      In Vivo

      巻: 34 号: 2 ページ: 845-848

    • DOI

      10.21873/invivo.11847

    • NAID

      120006845814

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A survey on medications received by elderly persons with dysphagia living at home or in a nursing home2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumura E, Nohara K, Tanaka N, Fujii N, Sakai T
    • 雑誌名

      Journal of Oral Science

      巻: 62 号: 2 ページ: 239-241

    • DOI

      10.2334/josnusd.19-0370

    • NAID

      130007821454

    • ISSN
      1343-4934, 1880-4926
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transforming Growth Factor-Beta and Sonic Hedgehog Signaling in Palatal Epithelium Regulate Tenascin-C Expression in Palatal Mesenchyme During Soft Palate Development2020

    • 著者名/発表者名
      Shirabe Ohki, Kyoko Oka, Kayoko Ogata, Shigeru Okuhara, Mihoko Rikitake, Masako Toda-Nakamura, Shougo Tamura, Masao Ozaki, Sachiko Iseki, Takayoshi Sakai
    • 雑誌名

      Frontiers in physiology

      巻: 11 ページ: 532-532

    • DOI

      10.3389/fphys.2020.00532

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ΔNp63 is upregulated during salivary gland regeneration following duct ligation and irradiation in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Ikai Kazuki、Sakai Manabu、Minagi Hitomi Ono、Gojo Nao、Sakai Takayoshi
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 594 号: 19 ページ: 3216-3226

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13896

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of the Saxon test for patients with hyposalivation without Sj?gren’s syndrome2020

    • 著者名/発表者名
      Ono Minagi Hitomi、Yamanaka Yoshie、Sakai Takayoshi
    • 雑誌名

      Journal of Oral Rehabilitation

      巻: 47 号: 12 ページ: 1550-1556

    • DOI

      10.1111/joor.13093

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brief communication: Immunohistochemical detection of ACE2 in human salivary gland2020

    • 著者名/発表者名
      Usami Y、Hirose K、Okumura M、Toyosawa S、Sakai T
    • 雑誌名

      Oral Science International

      巻: 18 号: 2 ページ: 101-104

    • DOI

      10.1002/osi2.1085

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of aspiration on the lungs in children: a comparison using chest computed tomography findings2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka N, Nohara K, Ueda A, Katayama T, Ushio M, Fujii N, Sakai T
    • 雑誌名

      BMC Pediatr

      巻: 19 号: 1 ページ: 162-162

    • DOI

      10.1186/s12887-019-1531-6

    • 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] Role of the mTOR signalling pathway in salivary gland development2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Manabu、Fukumoto Moe、Ikai Kazuki、Ono Minagi Hitomi、Inagaki Shinobu、Kogo Mikihiko、Sakai Takayoshi
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 286 号: 18 ページ: 3701-3717

    • DOI

      10.1111/febs.14937

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anterior cleft palate due to Cbfb deficiency and its rescue by folic acid2019

    • 著者名/発表者名
      Sarper Safiye E.、Inubushi Toshihiro、Kurosaka Hiroshi、Ono Minagi Hitomi、Murata Yuka、Kuremoto Koh-ichi、Sakai Takayoshi、Taniuchi Ichiro、Yamashiro Takashi
    • 雑誌名

      Disease Models & Mechanisms

      巻: 12 号: 6 ページ: 038851-038851

    • DOI

      10.1242/dmm.038851

    • 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
  • [学会発表] Gene Expression Analysis Palatal Fusion for the Treatment of Cleft Palate.2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai T
    • 学会等名
      The 9th Pacific Cleft Lip-Palate & Craniofacial Congress and 12th Annual Meetiong of THAICLEFT.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Japanese perspective on cleft and craniofacial care.2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai T
    • 学会等名
      European Cleft and Cranilfacial Initiative for Equality in Care.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-10-10   更新日: 2024-12-25  

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