軟骨幹細胞をモチーフとしたマルチモダルリハビリテーション手法の確立

• 研究課題/領域番号: 23300199
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 青山 朋樹 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90378886)
• 研究分担者: 高桑 徹也 京都大学, 教授 (40244933) ; 黒木 裕士 京都大学, 教授 (20170110) ; 三浦 美樹子 島根大学, 助教 (40447925)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2013年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2011年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: リハビリテーション / マルチモダル / 軟骨幹細胞 / 生体内シグナル / 関節軟骨 / 物理療法 / 理学療法 / 運動療法 / 再生医療 / PGE2

研究概要

これまでリハビリテーション領域においては個体や集団を対象にした解析が主に行われ、統計手法になじまないエビデンスは構築しにくく、他の領域との相互性が乏しかった。
本研究は関節軟骨における軟骨幹細胞の存在を明らかにし、軟骨幹細胞に発現している受容体を介して、エクササイズや超音波刺激などで放出される生体内シグナルによる生体内軟骨再生を証明することで集団～個体～器官（組織）～細胞～生体内シグナルまでを研究対象とする新たな集学的リハビリテーションの確立を目的とする。

研究成果

• [雑誌論文] Optimum temperature for extracellular matrix production by articular chondrocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito A, Aoyama T, Iijima H, Nagai M, Yamaguchi S, Tajino J, Zhang X, Akiyama H, Kuroki H
  • 雑誌名: Int J Hyperthermia 巻: 30(2) ページ: 96-101
• [雑誌論文] Immature articular cartilage and subchondral bone covered by menisci are potentially susceptive to mechanical load (2014)
  • 著者名/発表者名: Iijima H, Aoyama T, Ito A, Tajino J, Nagai M, Zhang X, Yamaguchi S, Akiyama H, Kuroki H
  • 雑誌名: BMC Musculoskelet Disord 巻: 15(1) ページ: 101-101
• [雑誌論文] Optimum temperature for extracellular matrix production by articular chondrocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Akira Ito, Tomoki Aoyama, Hirotaka Iijima, Momoko Nagai, Shoki Yamaguchi, Junichi Tajino, Xiangkai Zhang, Haruhiko Akiyama, Hiroshi Kuroki
  • 雑誌名: International Journal of Hyperthermia 巻: 30 号: 2 ページ: 96-101
  • DOI: 10.3109/02656736.2014.880857
  • 査読あり
• [雑誌論文] The layered structure of the articular surface (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujioka R, Aoyama T, Takakuwa T
  • 雑誌名: Osteoarthritis Cartilage 巻: 21(8) ページ: 1092-8
• [雑誌論文] Effects of exercise level on biomarkers in a rat knee model of osteoarthritis (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S, Aoyama T, Ito A, Nagai M, Iijima H, Zhang X, Tajino J, Kuroki H
  • 雑誌名: J Orthop Res 巻: 31(7) ページ: 1026-31
• [雑誌論文] Development of measurement system for task oriented step tracking using laser range finder (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumura T, Moriguchi T, Yamada M, Uemura K, Nishiguchi S, Aoyama T, Takahashi M
  • 雑誌名: J Neuroeng Rehabil 巻: 10(1) 号: 1 ページ: 47-47
  • DOI: 10.1186/1743-0003-10-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Transcription Factor Sp3 Regulates the Expression of a Metastasis-Related Marker of Sarcoma, Actin Filament-Associated Protein 1-Like 1 (AFAP1L1). (2013)
  • 著者名/発表者名: Kajita Y, Kato T Jr, Tamaki S, Furu M, Takahashi R, Nagayama S, Aoyama T, Nishiyama H, Nakamura E, Katagiri T, Nakamura Y, Ogawa O, Toguchida J.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 1 ページ: e49709-e49709
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0049709
  • 査読あり
• [雑誌論文] The layered structure of the articular surface (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujioka R, Aoyama T, Takakuwa T
  • 雑誌名: Osteoarthritis Cartilage 巻: (in press) 号: 8 ページ: 1092-8
  • DOI: 10.1016/j.joca.2013.04.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Exercise Level on Biomarkers ina Rat Knee Model of Osteoarthritis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S, Aoyama T, Ito A, Nagai M,Iijima H, Zhang X, Tajino J, Kuroki H
  • 雑誌名: JOrthop Res. 巻: 31 号: 7 ページ: 1026-31
  • DOI: 10.1002/jor.22332
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetically Matched Human iPS Cells Reveal that Propensity for Cartilage and Bone Differentiation Differs with Clones, not Cell Type of Origin (2013)
  • 著者名/発表者名: Nasu A
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 1 ページ: e53771-e53771
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0053771
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-intensity pulsed ultrasound inhibits messenger RNA expression of matrix metalloproteinase-13 induced by interleukin-1β in chondrocytes in an intensity-dependent manner (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito A, Aoyama T, Yamaguchi S, Zhang X, Akiyama H, Kuroki H
  • 雑誌名: Ultrasound Med Biol 巻: 38(10) ページ: 1726-33
• [雑誌論文] Low-intensity pulsedultrasound inhibits messenger RNAexpression of matrix metalloproteinase-13induced by interleukin-1 β inchondrocytes in an intensity-dependentmanner. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito A, Aoyama T, Yamaguchi S, Zhang X,Akiyama H, Kuroki H.
  • 雑誌名: Ultrasound Med Biol. 巻: 38(10) 号: 10 ページ: 1726-33
  • DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2012.06.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prostaglandin E2 receptor type 2-selective agonist prevents the degeneration of articular cartilage in rabbit knees with traumatic instability (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsui H, Aoyama T, Furu M, Ito K, Jin Y, Maruyama T, Kanaji T, Fujimura S, Sugihara H, Nishiura A, Otsuka T, Nakamura T, Toguchida J
  • 雑誌名: Arthritis Res Ther 巻: 13(5)
  • NAID: 120004770222
• [雑誌論文] Prostaglandin E2 receptor type 2-selective agonist prevents the degeneration of articular cartilage in rabbit knees with traumatic instability (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsui H, Aoyama T, et al
  • 雑誌名: Arthritis Res Ther 巻: 13 号: 5
  • DOI: 10.1186/ar3460
  • NAID: 120004770222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of AFAP1L1 as a prognostic marker for spindle cell sarcomas (2011)
  • 著者名/発表者名: Furu M, Kajita Y, Nagayama S, Ishibe T, Shima Y, Nishijo K, Uejima D, Takahashi R, Aoyama T, Nakayama T, Nakamura T, Nakashima Y, Ikegawa M, Imoto S, Katagiri T, Nakamura Y, Toguchida J
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 30(38) 号: 38 ページ: 4015-25
  • DOI: 10.1038/onc.2011.108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of cancer biomarker c7orf24 in the growth of human osteosarcoma (2011)
  • 著者名/発表者名: Uejima D, Aoyama T, et al
  • 雑誌名: Anticancer Res 巻: 31 ページ: 1297-305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell therapy for aseptic necrosis of femoral head (2011)
  • 著者名/発表者名: Toguchida J, Aoyama T, et al
  • 雑誌名: Nihon Rinsho 巻: 69 ページ: 2225-30
  • NAID: 40019080296
• [雑誌論文] 軟治性骨壊死疾患に対する間葉系幹細胞を用いた臨床試験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青山朋樹, 他
  • 雑誌名: 臨床薬理 巻: 42 ページ: 137-8
• [雑誌論文] 間葉系幹細胞を用いた骨壊死治療 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青山朋樹, 他
  • 雑誌名: オルソタオムズ 巻: 5 ページ: 2-2
• [雑誌論文] 骨壊死の治療に間葉系幹細胞はどこまで有効か (2011)
  • 著者名/発表者名: 青山朋樹
  • 雑誌名: 整形外科 巻: 62 ページ: 1-394
• [学会発表] 膝関節半月板の部位特性に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 張項凱, 青山朋樹, 伊藤明良, 山口将希, 長井桃子, 飯島広貴, 太治野純一, 黒木裕士
  • 学会等名: 第27回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] ラットOAモデルに対する運動の軟骨変性予防効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 飯島広貴, 青山朋樹, 伊藤明良, 太治野純一, 長井桃子, 張項凱, 山口将希, 黒木裕士
  • 学会等名: 第27回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] 膝関節拘縮後の軟骨基質変化‐超微細構造からの検討- (2014)
  • 著者名/発表者名: 長井桃子, 伊藤明良, 太治野純一, 飯島広貴, 山口将希, 張項凱, 青山朋樹, 秋山治彦, 黒木裕士
  • 学会等名: 第27回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] 温度環境は軟骨外基質能に影響を与える-ヒト軟骨細胞を用いたin vitro研究- (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤明良, 青山朋樹, 長井桃子, 太治野純一, 山口将希, 飯島広貴, 張項凱, 秋山治彦, 黒木裕士
  • 学会等名: 第27回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] Culturing temperature affects chondrocyte differentiation and extracellular matrix formation (2013)
  • 著者名/発表者名: A Ito, T Aoyama, J Tajino, M Nagai, S Yamaguchi, H Iijima, X Zhang, H Akiyama, H Kuroki
  • 学会等名: 2013 World Congress on Osteoarthritis
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] Changes on the expression of CD44 in immobilized knee in rats (2013)
  • 著者名/発表者名: M Nagai, A Ito, X Zhang, S Yamaguchi, H Iijima, J Tajino, T Aoyama, H Kuroki
  • 学会等名: 2013 World Congress on Osteoarthritis
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] Is cartilage and subchondral bone covered by menisci weak? (2013)
  • 著者名/発表者名: H Iijima, T Aoyama, A Ito, J Tajino, M Nagai, X Zhang, S Yamaguchi, H Akiyama, H Kuroki
  • 学会等名: 2013 World Congress on Osteoarthritis
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] 半月板被覆部軟骨は脆弱であるのか (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯島弘貴, 青山朋樹, 伊藤明良, 太治野純一, 長井桃子, 張項凱, 山口将希, 秋山治彦, 黒木裕士
  • 学会等名: 第26回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] 温度環境が軟骨細胞外基質形成に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤明良, 青山朋樹, 長井桃子, 山口将希, 飯島弘貴, 張項凱, 太治野純一, 秋山治彦, 黒木裕士
  • 学会等名: 第26回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] 軟骨細胞に対する長期温熱刺激の安全性と軟骨基質生合成へ与える影響の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤明良, 青山朋樹, 長井桃子, 山口将希, 飯島弘貴, 太治野純一, 張項凱, 井上大輔, 広瀬太希, 秋山治彦, 黒木裕士
  • 学会等名: 第48回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] 膝半月板被覆部の軟骨・骨複合体は構造的に脆弱である (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯島弘貴, 青山朋樹, 伊藤明良, 太治野純一, 張項凱, 長井桃子, 山口将希, 広瀬太希, 井上大輔, 秋山治彦, 黒木裕士
  • 学会等名: 第48回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] 膝関節不動が関節軟骨におけるCD44発現に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長井桃子, 伊藤明良, 山口将希, 飯島弘貴, 太治野純一, 張項凱, 井上大輔, 広瀬太希, 青山朋樹, 黒木裕士
  • 学会等名: 第48回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] 寒冷刺激が変形性膝関節症ラットの関節軟骨に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口将希, 伊藤明良, 長井桃子, 張項凱, 飯島弘貴, 太治野純一, 青山朋樹, 秋山治彦, 広瀬太希, 井上大輔, 黒木裕士
  • 学会等名: 第48回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] 関節軟骨の最表層は3層の構造で構成される (2013)
  • 著者名/発表者名: 青山朋樹, 藤岡瑠音, 高桑徹也
  • 学会等名: 第28回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 千葉市
• [学会発表] Culturing temperature affects chondrocyte differentiation and extracellular matrix formation. (2013)
  • 著者名/発表者名: A Ito, T Aoyama, J Tajino, M Nagai, S Yamaguchi, H Iijima, X Zhang, H Akiyama, H Kuroki.
  • 学会等名: 2013 World Congress on Osteoarthritis.
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] Changes on the expression of CD44 in immobilized knee in rats. (2013)
  • 著者名/発表者名: M Nagai, A Ito, X Zhang,S Yamaguchi,H Iijima,J Tajino, T Aoyama, H Kuroki.
  • 学会等名: 2013 World Congress on Osteoarthritis.
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] Is cartilage and subchondral bone covered by menisci weak? (2013)
  • 著者名/発表者名: H Iijima, T Aoyama, A Ito, J Tajino, M Nagai, X Zhang, S Yamaguchi, H Akiyama, H Kuroki.
  • 学会等名: 2013 World Congress on Osteoarthritis.
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] 免疫組織化学的手法を用いた関節軟骨最表層の観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤岡瑠音, 青山朋樹, 他
  • 学会等名: 第25回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: ウィル愛知(愛知県)
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] IL-1βにより惹起されたMMP13 mRNA発現亢進に対する低出力超音波パルスの即時的効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤明良, 青山朋樹, 他
  • 学会等名: 第25回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: ウィル愛知(愛知県)
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] IL-1βにより惹起されたMMP13 mRNA 発現亢進に対する低出力超音波パルスの即時的効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤明良, 山口将希, 張 項凱, 青山朋樹, 秋山治彦, 黒木裕士
  • 学会等名: 第25回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] 免疫組織化学的手法を用いた関節軟骨最表層の観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤岡瑠音, 青山朋樹, 高桑徹也
  • 学会等名: 第25回日本軟骨代謝学会
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] Analyses of cartilage superficial layer using immunohistochemical staining (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujioka R, Aoyama T, Takakuwa T
  • 学会等名: 012 World congress on osteoarthritis
  • 発表場所: Barcelona, Spain
• [学会発表] The effect of exercise levels on biomarker in a knee osteoarthritis model of rats (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S, Kuroki H, Aoyama T, Ito A, Zhang K, Tazino Z, Nagai M, Iijima H
  • 学会等名: the 1st Joint Conference for the partnership between JPTA and KPTA
  • 発表場所: Nagasaki city, Japan
• [学会発表] Analyses of cartilage superficial layer using immunohistochemical staining (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujioka R
  • 学会等名: 2012 World congress on osteoarthritis
  • 発表場所: Barcelona, Spain
• [学会発表] Low intensity pulsed ultrasound inhibits messenger RNA expression of matrix metalloporoteinase-13 induced by interleukin-1 beta in intensity -dependent manner on chondrocyte (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito A
  • 学会等名: 2012 World congress on osteoarthritis
  • 発表場所: Barcelona, Spain
• [学会発表] Development of a novel device for measuring stepping performance including multilateral parameters and fall risk in older adults: Applying infrared laser sensor (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishiguchi S
  • 学会等名: 1st Joint World Congress of International Society for Posture and Gait Research and Gait & Mental Function
  • 発表場所: Trondheim, Norway
• [学会発表] Development of measurement system for task oriented step tracking using laser range finder (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M
  • 学会等名: 5th Annual Dynamic Systems and Control Conference and 11th Motion and Vibration Conference
  • 発表場所: Florida. USA
• [学会発表] 幹細胞は万能か？ (2012)
  • 著者名/発表者名: 青山朋樹
  • 学会等名: 第8回日本移植・再生医療看護学会学術集会
  • 発表場所: 京都市
  • 招待講演
• [学会発表] The effect of exercise levels on biomarker in a knee osteoarthritis model of rats (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S
  • 学会等名: 1st Joint Conference for the partnership between JPTA and KPTA
  • 発表場所: Nagasaki, Japan
• [学会発表] Low-intensity pulsed ultrasound downregulates the messenger RNA expression of the matrix metalloproteinases on an articular cartilage explants model (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Ito, Tomoki Aoyama, et al
  • 学会等名: 2011 World Congress on Osteoarthritis
  • 発表場所: Hilton Bayfront (San Diego)米国
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Analysis of meniscus using fourier transform infrared imaging spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kuroki、Toraoki Aoyama, et al
  • 学会等名: 2011 World Congress on Osteoarthritis
  • 発表場所: Hilton Bayfront (San Diego)米国
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 膝前十字靭帯損傷ラットモデルにおける二次元動作解析を用いた変形性膝関節症発症シミュレーションシステムの構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本幸次郎, 青山朋樹, 他
  • 学会等名: 第46回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: シーガイヤコンベンションセンクー(宮崎県)
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] 関節軟骨に対する低出力超音波パルスの即時効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤明良, 青山朋樹, 他
  • 学会等名: 第46回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: シーガイヤコンベンションセンター(宮崎県)
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] Changing mechanical specificity of cartilage matrix between fetus and newborn animals (2011)
  • 著者名/発表者名: Mikiko Kobayashi-Miura, Tomoki Aoyama, et al
  • 学会等名: 44rd Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists Jointly Sponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network
  • 発表場所: Okinawa Convention Center (Okinawa)
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] OC2アライメントが口咽頭気道径に及ぼす影響-健常披検者における分析- (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田雅人, 青山朋樹, 他
  • 学会等名: 第84回日本整形外科学会学術総会
  • 発表場所: 神奈川県(電子開催)
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] Low-intensity pulsed ultrasound downregulates the messenger RNA expression of the matrix metalloproteinases on an articular cartilage explants model (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Ito, Tomoki Aoyama, Hiroto Mitsui, Makoto Ishibashi, Shoki Yamaguchi, Xiang Kai Zhang, Hiroshi Kuroki
  • 学会等名: 2011 World Congress on Osteoarthritis
  • 発表場所: San Diego, CA
• [学会発表] Analysis of meniscus using fourier transform infrared imaging spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kuroki, Kouji Tsuchimoto, Mikiko Kobayashi-Miura, Tomoki Aoyama, Akira Ito, Koujiro Hshimoto, Makoto Ishibashi, Shoki Yamaguchi, Xiang Kai Zhang
  • 学会等名: 2011 World Congress on Osteoarthritis
  • 発表場所: San Diego, CA
• [図書] 再生医療の現況と最前線. (2013)
  • 著者名/発表者名: 青山朋樹、大塚聖視、三井裕人、丸山隆幸、戸口田淳也.
  • 総ページ数: 695
  • 出版者: 金原出版
• [備考]
  • URL: http://humanalysis-square.com/
• [備考] Humanalysis Square
  • URL: http://www.humanalysis-square.com/
• [備考]
  • URL: http://humanalysis-square.com/
• [産業財産権] 培養細胞格納容器及びそれを用いた細胞の輸送及び／又は保管 方法 (2013)
  • 発明者名: 青山朋樹
  • 権利者名: 青山朋樹
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-130781
  • 出願年月日: 2013-06-21