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レドックスナノ粒子と口腔内間葉組織由来神経系細胞による脳梗塞急性期再生医療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H03787
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分56010:脳神経外科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

丸島 愛樹  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (40722525)

研究分担者 平山 暁  筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (20323298)
鈴木 謙介  獨協医科大学, 医学部, 教授 (20400674)
石川 博  筑波大学, 医学医療系, 研究員 (30089784)
揚山 直英  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 霊長類医科学研究センター, 主任研究員 (50399458)
松丸 祐司  筑波大学, 医学医療系, 教授 (70323300)
池田 豊  筑波大学, 数理物質系, 助教 (70425734)
関 禎子  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, NIMS特別研究員 (90773309)
赤池 敏宏  公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主席研究員 (30101207)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード歯髄幹細胞 / 神経系細胞 / レドックスナノ粒子 / 再生医療 / 細胞保護 / 脳梗塞 / 歯髄 / 酸化ストレス / 神経再生 / 口腔内間葉組織由来神経系細胞 / 細胞認識性カドヘリンマトリックス
研究開始時の研究の概要

歯髄・歯肉などの口腔内間葉組織から3~7日で神経系細胞を作製する技術を開発した。これより、脳梗塞急性期~亜急性期の自家細胞移植による神経保護と神経再生を目指した再生医療が可能になる。しかし、同時期は低酸素、炎症等による脳梗塞病巣の劣悪な環境が、移植細胞の生着、分化を困難にさせる課題がある。本研究ではこの課題を解決するために、各神経系細胞製剤の低酸素耐性能の評価とレドックスナノ粒子による改善効果の検証と、げっ歯類および大型動物モデルを用いたレドックスナノ粒子による移植環境制御技術と神経系細胞移植の脳梗塞の新たな再生医療を確立する。

研究成果の概要

脳梗塞の細胞移植では、移植細胞が脳虚血病巣で生存することが困難である。この課題を解決するために、レドックスナノ粒子による移植細胞の生存率の改善効果の検証、神経系細胞移植の有効性を評価した。神経系細胞の低酸素耐性能の評価では、レドックスナノ粒子は濃度依存性に細胞の生存率を改善させた。細胞移植による脳梗塞の有効性評価では、レドックスナノ粒子は、移植細胞の生存率を改善させた。神経症状の評価では、DRNP群で神経症状の改善傾向を認めた。これらの成果は、レドックスナノ粒子が脳梗塞病巣への細胞移植の課題を解決できる可能性を示唆しており、新たな脳梗塞に対する再生医療の開発が期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳梗塞の細胞移植では、移植細胞が脳虚血病巣で生存することが困難である。本研究で実施した、レドックスナノ粒子による移植細胞の生存率の改善効果の検証、神経系細胞移植の有効性を評価は、いずれも再生医療における細胞移植の課題を解決しうるものであった。レドックスナノ粒子を取り込んだ細胞は、再生医療に実用化可能な技術であることから、特許出願を行った(PCT/JP2022/39300:レドックスナノ粒子の細胞処理への使用)。また、サル脳主幹動脈閉塞モデルを確立し、レドックスナノ粒子の有効性を確認できたことにより、今後、臨床利用を見据えた新たな神経保護、細胞保護、及び再生医療の研究開発を行うことができる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 6件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] A Ruptured Aneurysm in Aplastic or Twig-like Middle Cerebral Artery: A Case Report with Histological Investigation2022

    • 著者名/発表者名
      WATANABE Noriyuki、MARUSHIMA Aiki、HINO Tenyu、MINAMIMOTO Shinya、SATO Masayuki、ITO Yoshiro、HAYAKAWA Mikito、SAKAMOTO Noriaki、ISHIKAWA Eiichi、MATSUMURA Akira、MATSUMARU Yuji
    • 雑誌名

      NMC Case Report Journal

      巻: 9 号: 0 ページ: 7-12

    • DOI

      10.2176/jns-nmc.2021-0276

    • NAID

      130008163361

    • ISSN
      2188-4226
    • 年月日
      2022-12-31
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antiplatelet Therapy and Periprocedural Risk Factor Analysis for Pipeline Embolization Device Treatment of Unruptured Internal Carotid Artery Aneurysms: A Retrospective, Multicenter Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Hosoo Hisayuki、Ishikawa Eiichi、Tsuruta Wataro、Sato Masayuki、Ito Yoshiro、Hayakawa Mikito、Takigawa Tomoji、Marushima Aiki、Suzuki Kensuke、Hyodo Akio、Matsumaru Yuji
    • 雑誌名

      World Neurosurgery

      巻: 157 ページ: e102-e110

    • DOI

      10.1016/j.wneu.2021.09.109

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ttansplanted neural lineage cells derived from dental pulp stem cells promote peripheral nerve regeneration2021

    • 著者名/発表者名
      Shohei Takaoka, Fumihiko Uchida, Hiroshi Ishikawa, Junko Toyomura, Akihiro Ohyama, Miho Watanabe, Hideki Matsumura, Aiki Marushima, Seiichiro Iizumi, Satoshi Fukuzawa, Naomi Ishibashi-Kanno, Kenji Yamagata, Toru Yanagawa, Yuji Matsumura, Hiroki Bukawa
    • 雑誌名

      Hum Cell

      巻: 35 号: 2 ページ: 462-471

    • DOI

      10.1007/s13577-021-00634-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Carotid Artery Stenting Using the Snake Hunt Technique for Highly Tortuous Carotid Artery Stenosis: A Technical Note2021

    • 著者名/発表者名
      KOIDE Tomoki、ITO Yoshiro、HINO Tenyu、SATO Masayuki、MARUSHIMA Aiki、HAYAKAWA Mikito、MATSUMARU Yuji、ISHIKAWA Eiichi
    • 雑誌名

      NMC Case Report Journal

      巻: 8 号: 1 ページ: 387-391

    • DOI

      10.2176/nmccrj.tn.2020-0343

    • NAID

      130008063820

    • ISSN
      2188-4226
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Induced Neural Cells from Human Dental Pulp Ameliorate Functional Recovery in a Murine Model of Cerebral Infarction2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Hideaki、Marushima Aiki、Ishikawa Hiroshi、Toyomura Junko、Ohyama Akihiro、Watanabe Miho、Takaoka Shohei、Bukawa Hiroki、Matsumura Akira、Matsumaru Yuji、Ishikawa Eiichi
    • 雑誌名

      Stem Cell Reviews and Reports

      巻: 18 号: 2 ページ: 595-608

    • DOI

      10.1007/s12015-021-10223-w

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antioxidant nanomedicine with cytoplasmic distribution in neuronal cells shows superior neurovascular protection properties2020

    • 著者名/発表者名
      Mujagic Arnela、Marushima Aiki、Nagasaki Yukio、Hosoo Hisayuki、Hirayama Aki、Puentes Sandra、Takahashi Toshihide、Tsurushima Hideo、Suzuki Kensuke、Matsui Hirofumi、Ishikawa Eiichi、Matsumaru Yuji、Matsumura Akira
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1743 ページ: 146922-146922

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2020.146922

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel neuroprotection using antioxidant nanoparticles in a mouse model of head trauma2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Toshihide、Marushima Aiki、Nagasaki Yukio、Hirayama Aki、Muroi Ai、Puentes Sandra、Mujagic Arnela、Ishikawa Eiichi、Matsumura Akira
    • 雑誌名

      Journal of Trauma and Acute Care Surgery

      巻: - 号: 5 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1097/ta.0000000000002617

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナノメディシンによる虚血性脳卒中に対する神経保護療法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹,長崎幸夫,Arnela Mujagic,平田浩二、渡邉真哉、松村英明、細尾久幸,平山暁,石川栄一,松丸祐司
    • 学会等名
      第47回日本脳卒中学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 重症虚血性脳卒中のレドックス反応を制御する神経保護薬の開発2022

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹,長崎幸夫,Arnela Mujagic,渡邉真哉、細尾久幸,平山暁,石川栄一,松丸祐司
    • 学会等名
      第75回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 疾患が細胞環境に与える変化と影響 -細胞保護、神経再生、機能再生への挑戦-2022

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹
    • 学会等名
      第40回日本ヒト細胞学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 虚血性脳卒中に対する神経保護薬の研究開発と事業化構想2022

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹,長崎幸夫,Arnela Mujagic,渡邉真哉、細尾久幸,秋本大輔、平山暁,石川栄一,松丸祐司
    • 学会等名
      第65回日本脳循環代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] レドックスナノ粒子による新たな神経保護療法の実用化2021

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹、長崎幸夫、Arnela Mujagic、細尾久幸、平山暁、松井裕史、秋本大輔、渡邉真哉、石川栄一、松丸祐司、松村明
    • 学会等名
      第74回日本酸化ストレス学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヒト歯髄由来分化誘導神経系細胞による虚血性脳卒中に対する再生医療の研究開発2021

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹、松村英明、石川博、豊村順子、大山晃弘、渡邊美穂、高岡昇平、武川寛樹、石川栄一、松丸祐司
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第80回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヒト歯髄由来分化誘導神経系細胞による脳梗塞に対する細胞治療2021

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹、松村英明、石川博、豊村順子、大山晃弘、渡邊美穂、高岡昇平、武川寛樹、石川栄一、松丸祐司
    • 学会等名
      第64回日本脳循環代謝学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 外傷性脳損傷に対するレドックスナノ粒子の脳保護効果2021

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹、高橋利英、長崎幸夫、室井愛、Sandra Puentes、Arnela Mujagic、松村明
    • 学会等名
      第34回日本酸化ストレス学会関東支部会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Antioxidant Nanomedicine with Cytoplasmic Distribution in Neuronal Cells Shows Superior Neurovascular Protection Properties for Ischemic Stroke in Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Arnela Mujagic, Aiki Marushima, Yukio Nagasaki, Hisayuki Hosoo, Aki Hirayama, Sandra Puentes, Toshihide Takahashi Hideo Tsurushima, Kensuke Suzuki, Hirofumi Matsui, Eiichi Ishikawa, Yuji Matsumaru, Akira Matsumura.
    • 学会等名
      第34回日本酸化ストレス学会関東支部
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 脳梗塞急性期血栓回収療法におけるレドックスナノ粒子による脳保護療法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹,長崎幸夫,Arnela Mujagic,秋本大輔,松村英明,渡邉真哉、平田浩二,後藤正幸, Sandra Puentes,細尾久幸,平山暁,鈴木謙介,石川栄一,松村明,松丸祐司,
    • 学会等名
      第63回脳循環代謝学会2020.11.13 横浜, 学会認定シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳梗塞に対する新規治療の開発 ―血栓回収療法時代のアンメットメディカルニーズと医薬品開発戦略―2020

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹,石川栄一、井上貴昭、松丸祐司
    • 学会等名
      第63回脳循環代謝学会2020.11.13 横浜, JSNETシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レドックスナノ粒子による虚血性脳卒中に対する脳保護療法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹、長崎幸夫、Arnela Mujagic、細尾久幸、平山暁、松井裕史、Sandra Puentes、鈴木謙介、石川栄一、松丸祐司、松村明
    • 学会等名
      第73回日本酸化ストレス学会、2020.10.6,米子
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 急性主幹動脈閉塞に対する血栓回収療法後に生じる頭蓋内出血の予測因子と転帰の解析2020

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹、松村英明、早川幹人、細尾久幸、池田剛、佐藤允之、伊藤嘉朗、滝川知司、中村和弘、鶴田和太郎、加藤徳之、上村和也、石川栄一、鈴木謙介、小松洋治、松丸祐司
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第79回学術集会, 2020.10.15-17
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低ASPECTS症例における経皮経管的脳血栓回収療法の転帰不良因子の検討2020

    • 著者名/発表者名
      丸島愛樹、松村英明、佐藤允之、早川幹人、池田剛、伊藤嘉朗、滝川知司、鶴田和太郎、加藤徳之、鈴木謙介、小松洋治、松丸祐司
    • 学会等名
      第36回日本脳神経血管内治療学会学術集会, 2020.11.19-21
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] レドックスナノ粒子の細胞処理への使用2022

    • 発明者名
      丸島愛樹、平田浩二、長崎幸夫、松丸祐司、石川博、他6名
    • 権利者名
      丸島愛樹、平田浩二、長崎幸夫、松丸祐司、石川博、他6名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] レドックスナノ粒子の細胞処理への使用2021

    • 発明者名
      丸島愛樹、平田浩二、長崎幸夫、松丸祐司、石川博、武川寛樹、他5名
    • 権利者名
      筑波大学、筑波技術大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-172795
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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