NIR-II蛍光イメージングによる移植幹細胞の炎症組織・臓器への生着機構解明

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H02731
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 湯川 博 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任准教授 (30634646)
• 研究分担者: 佐藤 和秀 名古屋大学, 高等研究院(医), 特任助教 (20788658) ; 新岡 宏彦 大阪大学, データビリティフロンティア機構, 特任准教授(常勤) (70552074)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 近赤外領域 / 移植幹細胞 / イメージング

研究実績の概要

本研究では、極めて生体透過性が高い「第二の生体の窓」と称される近赤外領域（NIR-II：1,000 nm以上）に蛍光を示し、且つ、幹細胞に対して安全なNIR-II蛍光ナノ粒子による移植幹細胞ラベリング手法の確立に取り組んだ。そして、本手法をNIR-II領域における移植幹細胞in vivo蛍光リアルタイムイメージングに展開することで、これまで明らかになっていない疾患・炎症状態にある組織・臓器への移植幹細胞の生着効率及びその機構の一端を解明することができた。具体的には、1. NIR-II蛍光ナノ粒子による幹細胞ラベリング手法の構築、2. ラベル化幹細胞の機能評価、3. 急性、劇症、慢性肝炎モデルマウスの作製、4. NIR-II蛍光ナノ粒子ラベル化移植幹細胞in vivo蛍光リアルタイムイメージング画像診断、5.移植幹細胞の炎症肝臓への生着機構の解明の5つの課題について、研究進捗を実現した。これにより、ほとんど明らかになっていない移植幹細胞の肝炎状態にある肝臓への生着には、移植時の肝炎状態の程度とクッパー細胞の存在が大きく関与する解明することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Tailored photoluminescence properties of Ag(In,Ga)Se2 quantum dots for near-infrared in vivo imaging (2020)
  • 著者名/発表者名: Kameyama T., Yamauchi H., Yamamoto H., Mizumaki T., Yukawa H., Yamamoto M., Ikeda S., Uematsu T., Baba Y., Kuwabata S., Torimoto T.
  • 雑誌名: ACS Applied Nano Materials 巻: 3 ページ: 3275-3287
  • DOI: 10.1021/acsanm.9b02608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of human iPS cells-deviced 3D cartilage tissue by gelatin nanospheres (2020)
  • 著者名/発表者名: Murata Y., Jo J.I., Yukawa H., Tsumaki N., Baba Y., Tabata Y.
  • 雑誌名: Tissue Engineering Part C 巻: 26 ページ: 244-252
  • DOI: 10.1089/ten.tec.2020.0029
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo fluorescence visualization of anterior chamber injected human corneal endothelial cells labeled with quantum dots (2019)
  • 著者名/発表者名: *Toda M., *Yukawa H., Yamada j., Ueno M., Kinoshita S., *Baba Y., *Hamuro J.
  • 雑誌名: Investigative Ophthalmology & Visual Science 巻: 60 ページ: 4008-4020
  • DOI: 10.1167/iovs.19-27788
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel treatment with stem cells from human exfoliated deciduous teeth for hypoxic-ischemic encephalopathy in neonatal rats (2019)
  • 著者名/発表者名: Kitase Y., Sato Y., Ueda K., Suzuki T., Mikrogeorgiou A., Sugiyama Y., Matsubara K., Tsukagoshi Okabe Y., Shimizu S., Hirata H., Yukawa H., Baba Y., Tsuji M., Takahashi Y., Yamamoto A., Hayakawa M.
  • 雑誌名: Stem Cells and Development 巻: 29 ページ: 63-74
  • DOI: 10.1089/scd.2019.0221
  • 査読あり
• [学会発表] 量子ナノ材料による移植幹細胞in vivo蛍光イメージングと再生医療への貢献 (2019)
  • 著者名/発表者名: 湯川 博
  • 学会等名: 日本薬物動態学会 第34回年会
  • 招待講演
• [学会発表] 量子ナノ光学が導くiPS細胞イメージングと再生医療への貢献 (2019)
  • 著者名/発表者名: 湯川 博
  • 学会等名: 第4回最先端イメージングセミナー
  • 招待講演
• [学会発表] In vivo real-time NIR Imaging of transplanted stem cells using quantum dots (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yukawa
  • 学会等名: TERMIS-AP + ABMC7 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 量子ナノ光学に基づく最先端イメージング診断技術の医学応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 湯川 博
  • 学会等名: in vivoイメージングフォーラム2019
  • 招待講演
• [学会発表] 量子ナノ光学に基づくiPS 細胞イメージングと再生医療への貢献 (2019)
  • 著者名/発表者名: 湯川 博
  • 学会等名: 第58回日本生体医工学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 量子ナノ材料による移植幹細胞 in vivo 蛍光イメージングと再生医療への貢献 (2019)
  • 著者名/発表者名: 湯川 博，馬場嘉信
  • 学会等名: 第18回日本再生医療学会総会
  • 招待講演
• [図書] Yano E plus・ 次世代先端デバイス動向(４)量子ドットデバイス (2019)
  • 著者名/発表者名: 湯川 博
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 株式会社 矢野経済研究所
• [産業財産権] 蛍光バイオイメージング方法 (2019)
  • 発明者名: 皆嶋英範，山本昌幸，早川純平，湯川 博
  • 権利者名: 皆嶋英範，山本昌幸，早川純平，湯川 博
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2019-134763
• [産業財産権] 分析デバイス (2019)
  • 発明者名: 小野島大介，笠間敏博，湯川 博，馬場嘉信，石川広弥，與語直之
  • 権利者名: 小野島大介，笠間敏博，湯川 博，馬場嘉信，石川広弥，與語直之
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2019-080935