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2017 年度 実施状況報告書

脊髄損傷治療のための活性酸素消去ポリマーの新規合成とその機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K16398
研究機関東京大学

研究代表者

吉冨 徹  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20585799)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード酸化ストレス / ペプチドゲル / 間葉系幹細胞 / 再生医療 / 細胞工学 / ポリエチレングリコール
研究実績の概要

近年、幹細胞の移植技術の発展により、脳や脊髄などの中枢神経障害の治療に兆しが見えつつあります。しかしながら、損傷部位は、炎症が生じており、幹細胞を移植しても移植した細胞もダメージを受け、正常に機能しないことが問題となっています。本研究では、損傷部位の炎症を抑制し、移植した幹細胞が活発に活動できる高分子足場材料を構築している。本年度は、活性酸素消去機能を有するトリペプチドとポリエチレングリコール架橋剤から成るナノファイバーペプチドゲルを新規に作製した。疎水性相互作用を駆動力とする自己組織化ペプチドナノファイバーは、自己組織化直後にはゾル状態であるため、幹細胞を懸濁し、損傷部位に注射した後、紫外線照射でゲル化するように設計を行った。これまでに、L体とD体のアミノ酸からなるペプチドナノファイバーゲルに間葉系幹細胞を封入したところ、L体のペプチドナノファイバーゲル内で幹細胞はよく増殖・伸展し、分化能も増加することを明らかにした。一方、D体のペプチドナノファイバーゲル内では、増殖・進展がL体のゲルに比べると遅く、分化を抑制する性質を明かにした。
また並行して、前年度から引き続き行っている誘電泳動デバイスを用いた骨髄由来間葉系幹細胞の分離を行い、同じ骨髄由来の細胞との分離に成功した。近年、骨髄由来の間葉系幹細胞は、脳梗塞や脊髄損傷などの再生医療への応用が期待されていることから、この分離技術と前述した足場材料の技術を融合した再生医療が期待できる。

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

研究実績の概要に記載した内容の成果を現在投稿中である。

今後の研究の推進方策

今後は、L体とD体のアミノ酸からなるペプチドゲル内での幹細胞の機能(例:神経細胞分化能及び幹細胞性)等を評価する予定である。

次年度使用額が生じた理由

論文執筆および追加実験を行うため、一年間延長申請を行った。そのための予算を次年度使用額とした。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Bone-targeting poly(ethylene sodium phosphate).2017

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Y, Yokota A, Otaka A, Inoue N, Yamaguchi A, Yoshitomi T, Yoshimoto K, Neo M.
    • 雑誌名

      Biomater Sci.

      巻: 6 ページ: 91-95

    • DOI

      10.1039/c7bm00930e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Synthesized Radical-Containing Nanoparticles Limit Infarct Size Following Ischemia and Reperfusion in Canine Hearts.2017

    • 著者名/発表者名
      Asanuma H, Sanada S, Yoshitomi T, Sasaki H, Takahama H, Ihara M, Takahama H, Shinozaki Y, Mori H, Asakura M, Nakano A, Sugimachi M, Asano Y, Minamino T, Takashima S, Nagasaki Y, Kitakaze M.
    • 雑誌名

      Cardiovasc Drugs Ther.

      巻: 31 ページ: 501-510

    • DOI

      10.1007/s10557-017-6758-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prevention of UV-Induced Melanin Production by Accumulation of Redox Nanoparticles in the Epidermal Layer via Iontophoresis.2017

    • 著者名/発表者名
      Shiota K, Hama S, Yoshitomi T, Nagasaki Y, Kogure K.
    • 雑誌名

      Biol Pharm Bull.

      巻: 40 ページ: 941-944

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Osteogenic Lineage Commitment of Adipose-Derived Stem Cells Is Predetermined by Three-Dimensional Cell Accumulation on Micropatterned Surface.2017

    • 著者名/発表者名
      Furuhata Y, Yoshitomi T, Kikuchi Y, Sakao M, Yoshimoto K.
    • 雑誌名

      ACS Appl Mater Interfaces.

      巻: 9 ページ: 9339-9347

    • DOI

      10.1021/acsami.6b15688

    • 査読あり
  • [学会発表] . Identification of new classes of thrombin-binding aptamers by microbeads-assisted capillary electrophoresis (MACE) SELEX.2018

    • 著者名/発表者名
      Wakui, T. Yoshitomi, M. Tsuchida, S. Saito, M. Shibukawa, H. Furusho, K. Yoshimoto
    • 学会等名
      255th ACS American chemical society, national meeting and exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] Rapid enrichment and mechanical stimulation of mesenchymal stem cells using dielectrophoresis devices.2018

    • 著者名/発表者名
      J. Yoshioka, Y. Ohsugi, T. Yoshitomi, T. Yasukawa, N. Sasaki, K. Yoshimoto
    • 学会等名
      255th ACS American chemical society, national meeting and exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] Divalent metal ionindependent cell adhesion events mediated by E-cadherin-binding DNA aptamer that forms parallel type G-quadruplex with three long loops.2018

    • 著者名/発表者名
      . R. Maruyama, T. Yoshitomi, F. Wayama, K. Wakui, K. Makabe, H. Furusho, K. Yoshimoto
    • 学会等名
      255th ACS American chemical society, national meeting and exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] Spherical aggregation of microalgae with acceleration of cell growth and lipid accumulation by encapsulation in hydrogels.2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshitomi, S. Kaminaga, K. Yoshimoto
    • 学会等名
      255th ACS American chemical society, national meeting and exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] ゲル封入培養法による微細藻類細胞凝集体の作製と高効率なバイオ燃料生産への展開2018

    • 著者名/発表者名
      吉冨徹、神永紗英子、吉本敬太郎
    • 学会等名
      第27回インテリジェント材料/システムシンポジウム
  • [学会発表] ゲル封入による Chlamydomonas debaryana NIES-2212 の細胞凝集体形成と増殖・脂質蓄積速度の促進2017

    • 著者名/発表者名
      神永紗英子、吉冨徹、豊島正和、佐藤直樹、真崎康博、吉本敬太郎
    • 学会等名
      第81回日本植物学会
  • [学会発表] ポリアミン添加による微細藻類中の酸化ストレスの増大と アスタキサンチン生産能の向上2017

    • 著者名/発表者名
      吉冨 徹、島田 尚弥、飯島 一智、橋詰 峰雄、吉本 敬太郎
    • 学会等名
      第81回日本植物学会
  • [学会発表] ポリエチレンイミンによる微細藻類中の酸化ストレスの増大と アスタキサンチン生産能の向上2017

    • 著者名/発表者名
      吉冨 徹、島田 尚弥、飯島 一智、橋詰 峰雄、吉本 敬太郎
    • 学会等名
      第70回日本酸化ストレス学会
  • [学会発表] 高分子ゲル封入培養法による微細藻類の細胞凝集体形成と増殖・脂質蓄積速度の促進2017

    • 著者名/発表者名
      吉冨徹、神永紗英子、豊島正和、佐藤直樹、真崎康博、吉本敬太郎
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会
  • [学会発表] Accelerated Accumulation of Lipid by Self-assembly of Microalgae in Polymeric Hydrogels2017

    • 著者名/発表者名
      Toru YOSHITOMI, Keitaro YOSHIMOTO
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
  • [学会発表] PEG ハイドロゲルに封入された藻類細胞の増殖及び脂質蓄積に及ぼすマクロマー分 子量の効果2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 遥、吉冨 徹、由井 宏治、吉本 敬太郎
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 藻類細胞の増殖および脂質蓄積におけるアルギン酸ゲル封入培養法の効果2017

    • 著者名/発表者名
      神永紗英子、吉冨徹、豊島正和、佐藤直樹、真崎康博、吉本敬太郎
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
  • [学会発表] ポリエチレンイミン添加による微細藻類の 凝集化と脂質蓄積及びアスタキサンチン生産能の向上2017

    • 著者名/発表者名
      島田 尚弥、吉冨 徹、飯島 一智、橋詰 峰雄、吉本 敬太郎
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
  • [図書] バイオマテリアル研究から環境・エネルギー分野への挑戦2018

    • 著者名/発表者名
      吉冨 徹
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      日本バイオマテリアル学会
  • [備考] 東京大学大学院総合文化研究科 吉本研究室

    • URL

      http://yoshimotolab.c.u-tokyo.ac.jp/

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公開日: 2018-12-17  

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