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血小板に含まれるポリリン酸がPRP組織再生治療において果たす役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K09932
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57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

川瀬 知之  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90191999)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード血小板 / 多血小板血漿 / ポリリン酸 / 組織再生 / エネルギー代謝
研究開始時の研究の概要

血小板濃縮材料は再生治療に広く応用されている.その根拠は,血小板中に豊富に含まれる増殖因子群による血管新生と細胞増殖の誘導作用による.近年,血小板のポリリン酸(polyP)は,exosomeとともに注目されるようになってきた.現時点では主に血液凝固促進と骨再生への関与にだけ関心が集まっているが,特異性の高い可視化技術や定量技術の確立が進めば,低濃度のpolyPしか含まれてないとされる血小板でもその生理的・病理的役割の全貌が解明されるものと期待される.本研究では,polyPの可視化や定量などの基盤技術を早期に確立し,この技術をもとに血小板に含まれるpolyPの動態と再生活性への関与を解明する.

研究実績の概要

1) polyP測定用血小板保存に関する検討: できるだけ再現性高くpolyPを測定するには,研究の効率化と操作バイアスを極力排除する基本的な技術が求められる.血小板を一晩固定し冷蔵保存後,水洗してから-80℃で凍結保存する方法を創出した.この有用性を検証した結果,少なくとも6週間は安定して保存できることを確認した.
2) プロサッカー選手の血小板エネルギー代謝と体組成の相関性に関する検討: 事前の作業仮説ではプロサッカー選手の血小板は高いATPレベルを含んでいるものと想定していた.しかし,実際は,polyP同様に低いATPレベルを示した.プロサッカー選手の血小板は,高いエネルギー代謝活性を示している可能性が示唆された.
3) PRP中の増殖因子レベルに関する検討: サンプルの対象を男性プロサッカー選手から女性大学生アスリートに広げて,PRP中に含まれる炎症性および抗炎症性サイトカインのレベルを非運動系対照群と比較した.女性アスリートはIL-1βとIL-1 receptor antagonistがともに有意に高い値を示した.
4) アスリートの性差に関する検討: 上記の炎症性・抗炎症性サイトカインの所見について,男性プロサッカー選手と女性大学生アスリートの間で比較検討した.女性アスリートはPDGFやTGFβなどの増殖因子が有意に低レベルだったのに対して,抗炎症性サイトカインが高いレベルを示した.女性アスリートは炎症を制御して増殖因子等による組織再生を促している可能性が示唆された.
5) polyP徐放性担体に関する検討: 半減期が短いpolyPの欠点を補う基材として,血漿分画を加熱することでジェル化した基材の有用性を検討した.初期の放出が大きいという欠点があるものの,24時間以降は緩徐な放出を継続したことから,今後の改良により実用化の可能性があると認めた.

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

一昨年度の年末に新型コロナ感染により入院加療したため,研究計画が全体に遅れたが,さらに得年度のGW前後に急性副鼻腔炎を患い1か月ほど自宅加療が続いた.その結果,予定していたサンプルの処理ができなくなり,例数に若干の不足をきたした.また,日程的に研究遂行が全体的に遅延する結果となった.

今後の研究の推進方策

計画全体に変更はなく,その後現在に至るまで,予定の遅れを取り返すべく,鋭意研究遂行に務めている.

報告書

(3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
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Plasma Gel Made of Platelet-Poor Plasma: In Vitro Verification as a Carrier of Polyphosphate2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Masayuki、Masuki Hideo、Kawabata Hideo、Watanabe Taisuke、Watanabe Takao、Tsujino Tetsuhiro、Isobe Kazushige、Kitamura Yutaka、Mour?o Carlos Fernando、Kawase Tomoyuki
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 11 号: 11 ページ: 2871-2871

    • DOI

      10.3390/biomedicines11112871

    • 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] Characterization of Leukocyte- and Platelet-Rich Plasma Derived from Female Collage Athletes: A Cross-Sectional Cohort Study Focusing on Growth Factor, Inflammatory Cytokines, and Anti-Inflammatory Cytokine Levels2023

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Tomoharu、Ushiki Takashi、Suzuki Katsuya、Sato Misato、Ishiguro Hajime、Suwabe Tatsuya、Edama Mutsuaki、Omori Go、Yamamoto Noriaki、Kawase Tomoyuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 17 ページ: 13592-13592

    • DOI

      10.3390/ijms241713592

    • 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] Elevated IL-1β and Comparable IL-1 Receptor Antagonist Levels Are Characteristic Features of L-PRP in Female College Athletes Compared to Male Professional Soccer Players2023

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Tomoharu、Ushiki Takashi、Suzuki Katsuya、Sato Misato、Ishiguro Hajime、Suwabe Tatsuya、Watanabe Satoshi、Edama Mutsuaki、Omori Go、Yamamoto Noriaki、Kawase Tomoyuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 24 ページ: 17487-17487

    • DOI

      10.3390/ijms242417487

    • 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] Strategic analysis of body composition indices and resting platelet ATP levels in professional soccer players for better platelet-rich plasma therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Ushiki Takashi、Mochizuki Tomoharu、Suzuki Katsuya、Kamimura Masami、Ishiguro Hajime、Suwabe Tatsuya、Watanabe Satoshi、Omori Go、Yamamoto Noriaki、Kawase Tomoyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      巻: 11 ページ: 1255860-1255860

    • DOI

      10.3389/fbioe.2023.1255860

    • 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] Optimized Protocol for Preservation of Human Platelet Samples for Fluorometric Polyphosphate Quantification2023

    • 著者名/発表者名
      Kawase Tomoyuki、Suzuki Katsuya、Kamimura Masami、Mochizuki Tomoharu、Ushiki Takashi
    • 雑誌名

      Methods and Protocols

      巻: 6 号: 4 ページ: 59-59

    • DOI

      10.3390/mps6040059

    • 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 levels of TGFβ1, VEGF, PDGF-BB, and PF4 in platelet-rich plasma of professional soccer players: A cross-sectional pilot study.2022

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki T, Ushiki T, Watanabe S, Omori G, Kawase T
    • 雑誌名

      BMC J Orthop Surg Res

      巻: 17 号: 1 ページ: 465-465

    • DOI

      10.1186/s13018-022-03362-4

    • 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] Modulation of ATP Production Influences Inorganic Polyphosphate Levels in Non-Athletes’ Platelets at the Resting State.2022

    • 著者名/発表者名
      Ushiki T, Mochizuki T, Suzuki K, Kamimura M, Ishiguro H, Suwabe T, Kawase T
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 23 号: 19 ページ: 11293-11293

    • DOI

      10.3390/ijms231911293

    • 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] Platelet polyphosphate and energy metabolism in professional male athletes (soccer players): A cross-sectional pilot study.2022

    • 著者名/発表者名
      Ushiki T, Mochizuki T, Suzuki K, Kamimura M, Ishiguro H, Watanabe S, Omori G, Yamamoto N, Kawase T
    • 雑誌名

      Physiol Rep

      巻: 10 号: 15

    • DOI

      10.14814/phy2.15409

    • 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] A strategic and worldwide cooperative challenge required for the next generation of platelet concentrates.2022

    • 著者名/発表者名
      Kawase T
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 23 号: 7 ページ: 3437-3437

    • DOI

      10.3390/ijms23073437

    • 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] Effects of SARS-Cov-2 mRNA-vaccination on platelet polyphosphate levels and inflammation: a pilot study.2022

    • 著者名/発表者名
      Uematsu T, Sato A, Aizawa H, Tsujino T, Watanabe T, Isobe K, Kawabata H, Kitamura Y, Tanaka T, Kawase T
    • 雑誌名

      Biomed Rep

      巻: 16 号: 3 ページ: 21-21

    • DOI

      10.3892/br.2022.1504

    • 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] Fluorometric quantification of human platelet polyphosphate using 4’,6-Diamidine-2’-phenylindole dihydrochloride: application in Japanese population.2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Kitamura Y, Aizawa H, Masuki H, Tsujino T, Sato A, Kawabata H, Isobe K, Nakata K, Kawase T
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 22 号: 14 ページ: 7257-7257

    • DOI

      10.3390/ijms22147257

    • 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
  • [学会発表] アスリートにおける多血小板血漿組成の性差に関する横断的比較研究.2024

    • 著者名/発表者名
      川瀬知之,望月友晴,江玉睦明,渡邉 聡,大森 豪,牛木隆志.
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] プロアスリートに対する多血小板血漿治療のエビデンス:(Ⅱ) 血小板ATPに関する基礎的研究.2024

    • 著者名/発表者名
      牛木隆志,望月友晴,鈴木克弥,渡辺真理,藤本陽子,布施香子,江玉睦明,渡邉 聡,大森 豪,川瀬知之.
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 女性アスリートにおける白血球入り多血小板血漿は健常女性に比して抗炎症性サイトカインを豊富に含んでいる.2024

    • 著者名/発表者名
      望月友晴,牛木隆志,谷藤 理,川島寛之,川瀬知之.
    • 学会等名
      第23回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] プロアスリートに対する 多血小板血漿治療のエビデンス (I) 血小板ポリリン酸に関する基礎的研究.2023

    • 著者名/発表者名
      望月友晴,牛木隆志,谷藤 理,川島寛之,川瀬知之.
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 4’,6-diamidino-2-phenylindoleをプローブとしたヒト血小板に含まれるポリリン酸の細胞化学的蛍光観察法と蛍光定量法の最適化2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤 篤,渡辺泰典,北村 豊,礒邉和重, 川端秀男,増木英郎,上松隆司,川瀬知之
    • 学会等名
      日本口腔インプラント学会第41回関東甲信越支部学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] PRPの品質と効力に及ぼす抗凝固剤に関する比較研究2021

    • 著者名/発表者名
      川端秀男,相澤八大,渡辺泰典,増木英郎,佐藤 篤 ,北村 豊,奥寺 元,川瀬知之
    • 学会等名
      第51回日本口腔インプラント学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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