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2009 年度 実績報告書

磁性化前駆・幹細胞と外磁場装置による血管再生を介した組織再生への戦略的研究

研究課題

研究課題/領域番号 21249079
研究機関広島大学

研究代表者

越智 光夫  広島大学, 病院, 教授 (70177244)

研究分担者 安永 裕司  広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 寄附講座教授 (40253075)
浅原 孝之  東海大学, 医学部, 教授 (20246200)
安達 伸生  広島大学, 病院, 准教授 (30294383)
亀井 直輔  広島大学, 病院, 病院助教 (70444685)
中佐 智幸  広島大学, 病院, 病院助教 (60467769)
キーワード移植・再生医療 / 再生医学 / 細胞・組織
研究概要

【目的】運動器損傷の動物モデルを用いて、血管内皮前駆細胞を含む細胞分画であるヒト末梢血由来CD133/CD34陽性細胞や骨髄由来の間葉系幹細胞を磁気装置により誘導することで移植細胞を効率的に集積させて運動器損傷再生を促進させる
【方法】ヌードラットの骨格筋損傷モデルの損傷部に対し磁気ビーズ付抗体により単離したCD133陽性細胞を注入する際に反対側に外磁場装置を置いた群と磁場なしの群を作製した。また、ヌードラットの胸椎部に脊髄損傷を作製し、腰椎部のくも膜下腔へCD133陽性細胞を注入し、脊髄損傷部へ磁場を当てた群と磁場なしの群を作製した。
さらに、臨床応用を目指した大動物の実験としてブタの膝関節軟骨損傷モデルを作製し、磁性化した間葉系幹細胞を膝関節内に注入して、外磁場装置により移植細胞を損傷部へ集積させた。
【結果】骨格筋損傷モデルでは磁場を当てた群では磁場なしの群に比較して損傷部の陥凹が小さく、有意に電気刺激時の筋収縮力が強かった。また、組織学的には損傷部の瘢痕形成が有意に少なく、再生筋を多く認めた。脊髄損傷モデルでは磁場を当てた群では磁場なしの群に比較して、有意に後肢運動機能の改善が促進されていた。ブタ膝関節軟骨損傷モデルでは治療後6週で肉眼的に軟骨形成を認め、硬度計による測定で、周囲の正常軟骨とほぼ同等の硬度をもつ軟骨組織が形成されていた。
【結論】磁気誘導装置を用いて磁性化されたCD133陽性細胞や間葉系幹細胞を損傷部に集積させることで、損傷された運動器の修復が促進された。今後、in vivo imagingによる移植細胞の動態や遺伝子学的・免疫組織学的評価による修復メカニズムの解析を進めていく予定である

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (15件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] The effects of CD133-positive cells to a nonvascularized fasciocutaneous free graft in the rat model2009

    • 著者名/発表者名
      Misa Nakanishi, Takayuki Asahara, Mitsuo Ochi, et al.
    • 雑誌名

      Ann Plast Surg 63

      ページ: 331-335

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acceleration of skeletal muscle regeneration in a rat skeletal muscle injury model by local injection of human peripheral blood-derived CD133-positive cells2009

    • 著者名/発表者名
      Ming Shi, Naosuke Kamei, Tomoyuki Nakasa, Takayuki Asahara, Mitsuo Ochi, et al.
    • 雑誌名

      Stem Cells 27

      ページ: 949-960

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Augmentation of degenerated human cartilage in vitro using magnetically labeled mesenchymal stem cells and an external magnetic device2009

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Kobayashi, Mitsuo Ochi, et al.
    • 雑誌名

      Arthroscopy 25

      ページ: 1435-1441

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regeneration of peripheral nerve after transplantation of CD133(+) cells derived from human peripheral blood2009

    • 著者名/発表者名
      Yasumu Kijima, Naosuke Kamei, Takayuki Asahara, Mitsuo Ochi, et al.
    • 雑誌名

      J Neurosurg 110

      ページ: 758-767

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Challenging for cartilage repair2009

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Ochi
    • 雑誌名

      Sports Medicine, Arthroscopy Rehabilitation, Therapy & Technology 1

      ページ: 13-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Administration of human peripheral blood-derived CD133+ cells accelerates functional recovery in a rat spinal cord injury model2009

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Sasaki, Naosuke Kamei, Takayuki Asahara, Mitsuo Ochi, et al.
    • 雑誌名

      Spine 34

      ページ: 249-254

    • 査読あり
  • [学会発表] 運動器の再生医療 -臨床応用の視点から-2010

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      第118回北海道整形災害外科学会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2010-01-30
  • [学会発表] (SOA Opening Lecture) Past, Present and Future of Cartilage Repair2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      Singapore Orthopaedic Association 32nd Annual Scientific Meeting
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2009-11-18
  • [学会発表] Cell therapy using CD133+ cells from human peripheral blood for nerve2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      18th Sunderland meeting
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2009-11-02
  • [学会発表] 再生医療2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      広島西医療センター新棟完成記念講演会
    • 発表場所
      大竹市
    • 年月日
      2009-10-07
  • [学会発表] Cartilage repair2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      The Prague Arthroscopy Symposium On Cartilage Surgery
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] 膝関節外科 現在から未来へ2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      第42回獨整会公開学術講演会
    • 発表場所
      宇都宮市
    • 年月日
      2009-09-09
  • [学会発表] (Keynote Lecture) Cartilage Repair with Emerging Technology2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      The 2nd World Congress of Tissue Engineering and Regenerative Medicine
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2009-09-02
  • [学会発表] 運動器の再生医療20092009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      広島臨床骨関節研究会
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2009-08-07
  • [学会発表] 運動器の再生医学2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      広島大学原爆放射線医科学研究所血液内科開講50周年記念講演会
    • 発表場所
      広島市
    • 年月日
      2009-07-18
  • [学会発表] 運動器への再生医療20092009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      第1回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2009-06-27
  • [学会発表] 運動器疾患の再生医療2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      第55回岡山大学大学院整形外科学講座開講記念会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2009-06-13
  • [学会発表] Regenerative Medicine in Orthopaedics2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      International sports medicine meeting of the Chinese Association of Sports Medicine
    • 発表場所
      Qingdao, China
    • 年月日
      2009-06-12
  • [学会発表] Articular Cartilage Repair with Emerging Technology2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      Second Annual Augustus Thorndike, M.D. Visiting Lecture
    • 発表場所
      Boston, U.S.A.
    • 年月日
      2009-05-21
  • [学会発表] (Instructional Course Lectures) Therapy for chondral lesions-from bench to bedside2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      7th BIENNIAL ISAKOS CONGRESS
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2009-04-08
  • [学会発表] (APOSSM Special Presentation) Recent advancements in cartilage repair2009

    • 著者名/発表者名
      越智光夫
    • 学会等名
      7th BIENNIAL ISAKOS CONGRESS
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2009-04-05
  • [産業財産権] 磁気誘導装置, 磁気誘導システム2009

    • 発明者名
      越智光夫, 村上雅人
    • 権利者名
      越智光夫
    • 産業財産権番号
      特願2009-244942
    • 出願年月日
      2009-10-23

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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