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2016 年度 実施状況報告書

臨床応用へ向けたヒトiPS細胞移植と人工神経による末梢神経再生治療法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16K10872
研究機関大阪市立大学

研究代表者

上村 卓也  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 病院講師 (10597321)

研究分担者 高松 聖仁  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 客員准教授 (30295688)
岡田 充弘  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 講師 (40309571)
中村 博亮  大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (60227931)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードiPS細胞 / 人工神経 / 再生医療 / 末梢神経
研究実績の概要

本研究ではヒトiPS 細胞と人工神経を併用してマウスの末梢神経再生を行う。これまでの研究成果(科研費基盤研究C 平成21 年度「21591904」、平成25 年度「25462300」)から、マウスiPS 細胞を人工神経と移植することによって、マウス坐骨神経損傷モデルにおいて長期的に安全でかつ効率的な神経再生が得られることを実証した。次にiPS 細胞の臨床応用へ向けて、本研究ではヒトiPS 細胞を用いてマウスの末梢神経再生を行い、その長期有効性と安全性について検証する。本研究成果によって、マウス末梢神経損傷に対するヒトiPS 細胞移植の安全性と有効性が確認されれば、自家神経を犠牲にしていた従来の神経移植治療に取って代わる新しい再生医療-iPS 細胞移植による末梢神経再生-の臨床応用へまた一歩近づくこととなる。
ヒトiPS 細胞から分化誘導した神経前駆細胞(第3世代)を人工神経に培養生着させて、iPS細胞付加ハイブリッド型人工神経を作製する。これを用いて免疫不全マウスの坐骨神経欠損部に移植再建を行い、移植後12 週における下肢機能回復や再生軸索数に関して従来法の自家神経移植と比較検討する。同様に、移植後48 週まで経過観察を行い、安全性(奇形腫形成の有無)の確認と有効性(下肢機能回復と再生軸索数)に関して自家神経移植群と比較検討する。移植したヒトiPS 細胞がシュワン細胞として機能し、再生軸索の髄鞘形成を担っているのか、免疫組織学的に検証し、神経再生促進メカニズムを解明する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在、ヒトiPS細胞から神経前駆細胞への分化誘導を行い、グリア細胞(シュワン様細胞)を最も豊富に含んでいる神経系細胞塊への分化誘導方法を検索中である。メディウムを含め様々な条件設定を行い、末梢神経再生に最も適した神経系細胞塊が完成するような分化誘導方法の確立に向けて検索を行っている。
同時に、免疫不全動物(NOD/SCIDマウスやヌードマウス)を用いて、これまでの坐骨神経広範囲欠損モデルと同様の末梢神経損傷動物実験モデルを確立させた。具体的にはiPS細胞を付加していない人工神経単独で移植再建を行い、コントロール群としての神経再生を評価(知覚神経・運動神経機能回復)した。

今後の研究の推進方策

ヒトiPS 細胞から神経前駆細胞(第3世代)を分化誘導する。これを人工神経に培養生着させて、iPS細胞付加ハイブリッド型人工神経を作製する。本年度に確立した、免疫不全マウスの坐骨神経広範囲欠損モデルに対して、神経欠損部に移植再建を行い、移植後12 週における下肢機能回復や再生軸索数に関して従来法の自家神経移植と比較検討する。同様に、長期間(移植後48 週まで)経過観察を行い、安全性(奇形腫形成の有無)の確認と有効性(下肢機能回復と再生軸索数)に関して自家神経移植群と比較検討する。移植したヒトiPS 細胞がシュワン細胞として機能し、再生軸索の髄鞘形成を担っているのか、免疫組織学的に検証し、神経再生促進メカニズムを解明する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Successful conservative treatment outcomes and clinical characteristics of congenital hypoplasia of the extensor tendon central slip.2017

    • 著者名/発表者名
      Hidaka N, Uemura T, Nakamura H
    • 雑誌名

      J Hand Surg Eur Vol.

      巻: 42 ページ: 295-300

    • DOI

      10.1177/1753193416676410.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Median Nerve Cross-sectional Area on 3-T MRI in Patients With Carpal Tunnel Syndrome.2017

    • 著者名/発表者名
      Ikeda M, Okada M, Toyama M, Uemura T, Takamatsu K, Nakamura H
    • 雑誌名

      Orthopedics.

      巻: 42 ページ: e77-e81

    • DOI

      10.3928/01477447-20160915-04.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Planning digital artery perforators using color Doppler ultrasonography: A preliminary report.2016

    • 著者名/発表者名
      Shintani K, Takamatsu K, Uemura T, Onode E, Okada M, Kazuki K, Nakamura H
    • 雑誌名

      J Plast Reconstr Aesthet Surg.

      巻: 69 ページ: 634-639

    • DOI

      10.1016/j.bjps.2016.01.003.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anatomical Origins of Radial Artery Perforators Evaluated Using Color Doppler Ultrasonography.2016

    • 著者名/発表者名
      Onode E, Takamatsu K, Shintani K, Yokoi T, Uemura T, Okada M, Kazuki K, Nakamura H
    • 雑誌名

      J Reconstr Microsurg.

      巻: 32 ページ: 594-598

    • DOI

      10.1055/s-0036-1584217.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] テリパラチド投与によって骨癒合が得られた尺骨短縮骨切り術後骨癒合不全の1例2016

    • 著者名/発表者名
      上村 卓也, 横井卓哉, 新谷康介, 斧出絵麻, 中村博亮
    • 雑誌名

      中部日本整形外科災害外科学会雑誌

      巻: 59 ページ: 1247-1248

    • DOI

      10.11359/chubu.2016.1247

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人工神経に付加したiPS細胞由来神経前駆細胞による末梢神経再生の促進効果2016

    • 著者名/発表者名
      横井卓哉, 上村卓也, 高松聖仁, 新谷康介, 岡田充弘, 中村博亮.
    • 雑誌名

      末梢神経

      巻: 27 ページ: 98-102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 【細胞移植と神経再生】 末梢神経 iPS細胞移植を併用したハイブリッド型人工神経によるマウス坐骨神経再生2016

    • 著者名/発表者名
      上村卓也、高松聖仁、中村博亮
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 34 ページ: 1166-1169

  • [学会発表] iPS細胞を用いた運動器疾患治療への挑戦 iPS細胞と人工神経を用いた末梢神経再生2016

    • 著者名/発表者名
      上村卓也、高松聖仁、横井卓哉、新谷康介、岡田充弘、中村博亮
    • 学会等名
      第31回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-10-13 – 2016-10-14
  • [学会発表] Long-term results of pedicled adipose tissue for treatment of chronic digital osteomyelitis2016

    • 著者名/発表者名
      Okada M, Kamano M, Uemura T, Ikeda M, Nakamura H
    • 学会等名
      Federation of American Societes for Surgery of the Hand (ASSH)
    • 発表場所
      オースティン(アメリカ)
    • 年月日
      2016-09-29 – 2016-10-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Successful bone healing of nonunion after ulnar shortening osteotomy for smokers treated with teriparatide in addition to low-intensity pulsed ultrasound2016

    • 著者名/発表者名
      Uemura T, Okada M, Yokoi T, Shintani K, Nakamura H
    • 学会等名
      Federation of European Societes for Surgery of the Hand (FESSH)
    • 発表場所
      サンタンデール(スペイン)
    • 年月日
      2016-06-22 – 2016-06-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of peripheral nerve regeneration by tissue-engineered nerve conduits combined with induced pluripotent stem cell and fate of engrafted cells ; localization and efficacy for peripheral nerve regeneration2016

    • 著者名/発表者名
      Yokoi T, Uemura T, Ikeda M, Takamatsu K,Okada M, Nakamura H
    • 学会等名
      Federation of European Societes for Surgery of the Hand (FESSH)
    • 発表場所
      サンタンデール(スペイン)
    • 年月日
      2016-06-22 – 2016-06-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Planning digital artery perforators using color Doppler ultrasonography2016

    • 著者名/発表者名
      Shintani K, Takamatsu K, Okada M, Uemura T, Yokoi T, Onode E, Nakamura H
    • 学会等名
      Federation of European Societes for Surgery of the Hand (FESSH)
    • 発表場所
      サンタンデール(スペイン)
    • 年月日
      2016-06-22 – 2016-06-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Dynamic 3DCT after Brachial Plexography in Thoracic Outlet Syndrome2016

    • 著者名/発表者名
      Onode E, Takamatsu K, Shintani K, Yokoi T, Uemura T, Okada M, Kazuki K, Nakamura H
    • 学会等名
      Federation of European Societes for Surgery of the Hand (FESSH)
    • 発表場所
      サンタンデール(スペイン)
    • 年月日
      2016-06-22 – 2016-06-25
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工神経とともに移植した iPS 細胞由来神経前駆細胞の動向2016

    • 著者名/発表者名
      横井 卓哉,上村 卓也,高松 聖仁,新谷 康介,岡田 充弘,中村 博亮
    • 学会等名
      第89回日本整形外科学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-05-12 – 2016-05-15
  • [学会発表] インドシアニングリーン蛍光法を用いた末梢神経絞扼性障害における神経内血行動態の評価2016

    • 著者名/発表者名
      岡田充弘、横井卓哉、上村卓也、新谷康介、中村博亮
    • 学会等名
      第59回日本手外科学会学術集会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-04-21 – 2016-04-22
  • [図書] Annual Review 神経 20172017

    • 著者名/発表者名
      上村卓也、高松聖仁、中村博亮、鈴木則宏、荒木信夫、宇川義一、桑原 聡、川原信隆、北野勝則、真鍋俊也、林田翔太郎、眞崎勝久、吉良潤一、若林孝一、丹治邦和、森 文秋、河野 智、宮嶋裕明、杉江和馬、西野一三
    • 総ページ数
      282(222-227)
    • 出版者
      中外医学社

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公開日: 2018-01-16  

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