中枢及び末梢神経の軸索再生と神経幹細胞の分化を促進する人工神経用高機能ゲルの開発

2004 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 14207073
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 形成外科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 鈴木 義久 京都大学, 医学研究科, 助教授 (30243025)
• 研究分担者: 井出 千束 京都大学, 医学研究科, 教授 (70010080) ; 谷原 正夫 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究所, 教授 (50294286) ; 中谷 壽男 関西医科大学, 医学部, 教授 (70188978)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• キーワード: 神経幹細胞 / 脳脊髄液 / 脊髄損傷 / 再生 / 移植

研究概要

神経幹細胞移植を中枢神経損傷の治療に用いる研究が広く行われている。移植方法も検討されている。移植する神経幹細胞をそのまま移植する方法の他に、細胞の担体として人工材料を用いる方法も報告されている。特に、アルギン酸スポンジを担体とする方法は本プロジェクトでわれわれのグループが開発発表してきた。移植する手技は、損傷された脊髄や大脳などの中枢神経に直接針で細胞を注入する方法が用いられている。一方、神経幹細胞以外に、神経増殖因子やnitecaponeなどの薬剤を脳脊髄液中に投与する研究も行われている。
私たちは、神経幹細胞を脳脊髄液中に投与することで損傷脊髄の再生が得られることを証明した。神経幹細胞を第4脳室の脳脊髄液中に投与し、その脊髄表面への分布状態を3週間観察した。注入した細胞は脊髄の軟膜に小さな点として付着し、その後増殖によりそのサイズは増加した。背側腹側の両方とも付着した細胞の集合部の数が増加するとともに集合部が合体し大きな塊となった。血管の周囲に細胞がよく付着する傾向が認められた。注入後1-2週間後には、神経幹細胞は受傷部位の脊髄に入り込み、周囲組織と一体化し、一部はアストロサイトへ分化しているものも確認された。これらのことより脳脊髄液経由で神経幹細胞を投与する方法は脊髄全体に移植細胞を行き渡らせることのできる方法であり、このようにして投与された細胞は遊走し脊髄の損傷部に入り込み周囲の組織と一体化することがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Accelerated bone repair with the use of a synthetic BMP-2-derived peptide and bone-marrow stromal cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saito A., Suzuki Y., et al.
  • 雑誌名: Journal of Biomed.Mater.Res. 72A ページ: 77-82
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Accelerated bone repair with the use of a synthetic BMP-2-derived peptide and bone-marrow stromal cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Saito A., Suzuki Y., Ogata S., Ohtsuki C., Tanihara M.
  • 雑誌名: J Biomed.Mater.Res. 72A ページ: 77-82
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Alginate Enhances Elongation of Early Regenerating Axons in Spainal Cord of Young Rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kataoka K., Suzuki, Y., et al.
  • 雑誌名: Tissue Engineering 10(3/4) ページ: 493-504
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Novel heparin/alginate gel combined with basic fibroblast growth factor promotes nerve regeneration in rat sciatic nerve. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta M., Suzuki, Y., et al.
  • 雑誌名: Journal of Biomed.Mater.Res. 71A ページ: 661-668
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Implantation of neural stem cells via cerebrospinal fluid into the injured root. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta M., Suzuki, Y., et al.
  • 雑誌名: NeuroReport. 15(8) ページ: 1249-1253
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Prolonged ectopic calcification induced by BMP-2-derived synthetic peptide. (2004)
  • 著者名/発表者名: Saito A., Suzuki, Y., et al.
  • 雑誌名: Journal of Biomed.Mater.Res. 70A ページ: 115-121
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Development of alginate wound dressings linked with hybrid peptides derived from laminin and elastin. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto T., Suzuki, Y., et al.
  • 雑誌名: Biamaterials 25 ページ: 1407-1414
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Bone marrow stromal cells infused into the cerebrospinal fluid promote functional recovery of the injured rat spinal cord with reduced cavity formation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta M., Suzuki, Y., et al.
  • 雑誌名: Experimental Neurology 187 ページ: 266-278
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Alginate Enhances Elongation of Early Regenerating Axons in Spainal Cord of Young Rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kataoka K., Suzuki Y., Kitada M., Hashimoto T., Chou H., Bai H., Ohta M., Wu S., Suzuki K., Ide C.
  • 雑誌名: Tissue Engineering 10(3/4) ページ: 493-504
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Novel heparin/alginate gel combined with basic fibroblast growth factor promotes nerve regeneration in rat sciatic nerve. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta M., Suzuki Y., Chou H., Ishikawa N., Suzuki S., Tanihara M., Suzuki Y., Mizushima Y., Dezawa M., Ide C.
  • 雑誌名: J Biomed.Mater.Res. 71A ページ: 661-668
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Implantation of neural stem cells via cerebrospinal fluid into the injured root. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta M., Suzuki Y., Noda T., Kataoka K., Chou H., Ishikawa N., Kitada M., Matsumoto N., Dezawa M., Ide C.
  • 雑誌名: Neuro Report 15(8) ページ: 1249-1253
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Prolonged ectopic calcification induced by BMP-2-derived synthetic peptide. (2004)
  • 著者名/発表者名: Saito A., Suzuki Y., Ogata S., Otsuki C., Tanihara M.
  • 雑誌名: J Biomed.Mater.Res. 70A ページ: 115-121
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Development of alginate wound dressings linked with hybrid peptides derived from laminin and elastin. (2004)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto T., Suzuki Y., Tanihara M., Kakimaru Y., Suzuki K.
  • 雑誌名: Biomaterials 25 ページ: 1407-1414
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Bone marrow stromal cells infused into the cerebrospinal fluid promote functional recovery of the injured rat spinal cord with reduced cavity formation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohta M., Suzuki Y., Noda T., Ejiri Y., Dezawa M., Kataoka K., Chou H., Ishikawa N., Matsumoto N., Iwashita Y., Mizuta E., Kuno S., Ide C.
  • 雑誌名: Experimental Neurology 187 ページ: 266-278
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Activation of osteo-progenitor cells by a novel synthetic peptide derived from the bone morphogenetic protein-2 knuckle epitope. (2003)
  • 著者名/発表者名: Saito A., Suzuki Y., et al.
  • 雑誌名: Biochemica et Biophysica Acta 1651 ページ: 60-67
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Dissemination and proliferation of neural stem cells on the spinal cord by injection into the fourth ventricle of the rat : a method for cell transplantation. (2003)
  • 著者名/発表者名: Bai H., Suzuki Y., et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Methods 124 ページ: 181-187
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Activation of osteo-progenitor cells by a novel synthetic peptide derived from the bone morphogenetic protein-2 knuckle epitope. (2003)
  • 著者名/発表者名: Saito A., Suzuki Y., Ogata S., Ohtsuki C., Tanihara M.
  • 雑誌名: Biochemica et Biophysica Acta 1651 ページ: 60-67
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Dissemination and proliferation of neural stem cells on the spinal cord by injection into the fourth ventricle of the rat : a method for cell transplantation. (2003)
  • 著者名/発表者名: Bai H., Suzuki Y., Noda T., Wu S., Kataoka K., Kitada M., Ohta M., Chou H., Ide C.
  • 雑誌名: J Neuroscience Methods 124 ページ: 181-187
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Peripheral nerve regeneration through alginate gel : analysis of early outgrowth and late increase in diameter of regenerating axons. (2002)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto T., Suzuki, Y., et al.
  • 雑誌名: Exp.Brain Res. 146 ページ: 356-368
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Peripheral nerve regeneration through alginate gel : analysis of early outgrowth and late increase in diameter of regenerating axons. (2002)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto T., Suzuki Y., Kitada M., Kataoka K., Wu S., Suzuki K., Endo K., Nishimura Y., Ide C.
  • 雑誌名: Exp.Brain Res. 146 ページ: 356-368
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より