iPS細胞を用いた人工神経管による顎・顔面領域における神経再生に関する研究

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22390385
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 茂野 啓示 京都大学, 再生医科学研究所, 非常勤講師 (00162587)
• 研究分担者: 中村 達雄 京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (70227908)
• キーワード: iPS / 人工神経 / 下顎 / 神経再生 / 組織工学 / 口腔外科 / 再生医療 / 機能再生

研究概要

1.顎顔面領域における神経再生を用いた新しい手術法の開発について、臨床応用を想定しつつ、ビーグル犬を用いた動物実験を行っている。ビーグル犬の下顎骨頬側部を下顎管走向部上部で一部切除及び若木骨折により骨扉を作成し、下顎神経を露出させる。舌下神経を露出させ、電気生理学的手法を用い、下顎神経走行部及び舌下神経走行部の正常な状態を評価した。(歯及び歯肉を含め評価した。)また、舌の運動機能及び味覚の発現に対しても評価を行った。
2.このビーグル犬の下顎神経を約30mm切除し、イヌiPS細胞を含浸した人工神経管で切除部を連結し対側を対照側とした。
3.同じビーグル犬で舌下神経を約30mm切除し、イヌiPS細胞を含浸した人工神経管で切除部を連結した。
4.顔面神経、および舌下神経の再生実験において、顔面神経は知覚及び運動を司る混合性の神経で頭蓋底を出て内耳孔より骨中に入り下顎後窩より前方に出て表情筋を支配する。これは部位的に非常に難易度の高い部位となるため、既存の人工神経管をさらに強度を増しかつ細い材質が必要となる。このための人工神経管を設計している。チューブで連結した下顎神経、舌下神経はともに、中枢から末梢に向かって軸索が伸展したが、その線維径やミエリン鞘の厚さなどを比べると、細胞添加群において有意に良好な再生を示す所見が得られた。イヌのiPS細胞は作製が極めて難しく、特に4因子誘入後、細胞のリセットができても直ちに分化方向に時計が進んでしまうことが判明した。この方向の研究が必要であると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] 肺における再生医療 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村達雄
  • 雑誌名: Clinical Engineering 巻: 22 ページ: 32-36
• [雑誌論文] The tissue-engineered airway and "in situ tissue engineering" (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T.
  • 雑誌名: Gen Thorac Cardiovasc Sure 巻: 59 ページ: 91-97
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential of induced pluripotent stem cells for the regeneration of the tracheal wall (2011)
  • 著者名/発表者名: Imaizumi, M.
  • 雑誌名: Ann Otol Rhinol Laryngol 巻: 119 ページ: 697-703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of adipose-derived stromal cells for prevention of esophageal stricture after circumferential EMR in a canine model (2011)
  • 著者名/発表者名: Honda, M.
  • 雑誌名: Gastrointestinal Endoscopy 巻: 13 ページ: 777-784
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a novel anti-adhesive material, alginate flakes, exvivo and in vivo (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirasaki, Y.
  • 雑誌名: Surg today 巻: 41 ページ: 970-977
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人工神経の基礎と臨床 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村達雄
  • 雑誌名: Peripheral Nerve 巻: 21 ページ: 192-196
• [雑誌論文] A tissue-engineering approach for stenosis of the trachea and/or cricoid (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanemaru, S., Hirano, S., Umeda, H., Yamashita, M., Suehiro, A., Nakamura, T., Maetani, T., Omori, K., Ito, J
  • 雑誌名: Acta Otolaryngol Suppl 巻: 130 ページ: 79-83
  • DOI: DOI:10.3109/00016489.2010.496462
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intratracheal catheter suction removes the same volume of meconium with less impact on desaturatio compared with meconium aspirator in meconium aspiration syndrome (2010)
  • 著者名/発表者名: Akazawa, Y., Ishida, T., Baba, A., Hiroma, T., Nakamura, T
  • 雑誌名: Early Hum Dev 巻: 86 ページ: 499-502
  • DOI: DOI:10.1016/j.earlhumdev.2010.06.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] A tissue-engineered trachea derived from a framed collagen scaffold gingival fibroblasts and adipose-derived stem cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, K., Suzuki, T., Nomoto, Y., Tada, Y., Miyake, M., Hazama, A., Wada, I., Nakamura, T., Omori, K
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 31 ページ: 4855-4863
  • DOI: DOI:10.1016/j.biomaterials.2010.02.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biodegradable polymer coating promotes the epithelization of tissue-engineered airway prostheses (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato, T., Araki, M., Nakajima, N., Omori, K., Nakamura, T
  • 雑誌名: J Thorac Carciovasc Surg 巻: 139 ページ: 26-31
  • DOI: DOI:10.1016/j.jtcvs.2009.04.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] in situ Tissue Engineeringを用いた気管・気管支の再建 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村達雄
  • 雑誌名: 日本気管食道科学会会報 巻: 61 ページ: 89
• [雑誌論文] Generation of canine induced pluripotent stem cells by retroviral transduction and chemical inhibitors (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimada, H.
  • 雑誌名: Molecular Reproduction and Development 巻: 77 ページ: 2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Treatment of acute vocal fold scar with local injection of basicfibroblast growth factor : a canine study (2010)
  • 著者名/発表者名: Suehiro, A.
  • 雑誌名: Acta Otolaryngol 巻: 130 ページ: 844-850
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preliminary experience with bladder preservation for lower rectal cancers involving the lower urinary tract (2010)
  • 著者名/発表者名: Saito, N.
  • 雑誌名: J Sure Oncol 巻: 102 ページ: 778-783
  • 査読あり
• [雑誌論文] Male sexual dysfunction after rectal cancer surgery (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, Y.
  • 雑誌名: Colorectal Dis 巻: 12 ページ: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of the esophagus, pharynx and lingual root by gastrointestinal endoscopy with a percutaneous retrograde approach (2010)
  • 著者名/発表者名: Honda, M.
  • 雑誌名: World J Gastrointest Endosc 巻: 16 ページ: 288-292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Process of healing of mucosal defects in the esophagus after endoscopic mucosal resection : histological evaluation in a dog model (2010)
  • 著者名/発表者名: Honda, M.
  • 雑誌名: Endoscopy 巻: 42 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glottal reconstruction with a tissue engineering technique using polypropylene mesh : a canine experiment (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, M.
  • 雑誌名: Ann Otol Rhinol Laryngol 巻: 119 ページ: 110-117
  • 査読あり
• [学会発表] The association between anal function and histological neural change after preoperative chemoradiotherapy followed by ISR (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, Y.
  • 学会等名: 15th Congress of the European Society of Surgical Oncology (ESSO)
  • 発表場所: Bordeaux (FRANCE)
  • 年月日: 20100915-20100917
• [学会発表] Male sexual dysfunction after rctal cancer surgery (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa, Y.
  • 学会等名: 5th EUROPIAN SOCIETY OF COLOPRPCTOLOGY (ESCP)
  • 発表場所: Sorrento (Italy)
  • 年月日: 20100915-20100917
• [学会発表] 末梢神経に対する生体内再生治療 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲田有史
  • 学会等名: 第40回新潟神経学夏期セミナー
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 20100805-07
• [学会発表] 四肢外傷における末梢神経の再建 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲田有史
  • 学会等名: 第2回日本重度四肢外傷セミナー
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20100717-18
• [学会発表] Expression of side population cells during wound healing of rat vocal folds (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojima T.
  • 学会等名: ICALB and ICVPB
  • 発表場所: Madison (USA)
  • 年月日: 20100706-20100708
• [学会発表] Reprogramming of canine adult somatic cells to induced pluripotent stem cells with retroviral transduction and chemical inhibitors under hypoxic conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimada, H.
  • 学会等名: ISSCR(国際幹細胞学会)
  • 発表場所: San Francisco (USA)
  • 年月日: 20100616-20100619
• [学会発表] The Protective Efficacy of Basic Fibroblast Growth Factor in Radiation Damaged Salivary Glands of Mouse (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojima T.
  • 学会等名: The 113th Annual Meeting of Triological Society
  • 発表場所: Las Vegas (USA)
  • 年月日: 20100430-20100501
• [学会発表] Autologous transplantation of adipose-derived stromal cells prevent esophageal stricture after endoscopic mucosal resection in a canine model (2010)
  • 著者名/発表者名: Honda, M., Hori, Y., Nakada, A., Uji, M., Nishizawa, Y., Yamamoto, K., Kobayashi, T., Shimada, H., Kida, N., Sato, T., Nakamura, T
  • 学会等名: 第63回日本胸部外科学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] 食道ESD後の創傷治癒過程と狭窄予防に対する再生医療の応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 本多通孝
  • 学会等名: シンポジウム「EMR、ESDの課題安全確実な内視鏡医療の提供に向けて」第18回日本消化器関連学会週間
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] 食道内視鏡治療後の狭窄予防にステロイド、マイトマイシンCは有効か (2010)
  • 著者名/発表者名: 本多通孝
  • 学会等名: 第18回日本消化器関連学会週間
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] アルコールブロック後のイヌ星状神経節の組織学的検討とホルネル徴候の変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 塩谷伊毅
  • 学会等名: 第38回日本歯科麻酔学会総会・学術集会
  • 発表場所: 横須賀
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] 運動器疼痛疾患への外科的治療の可能性について-適応と限界- (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲田有史
  • 学会等名: 第2回備後運動器疼痛疾患研究会
  • 発表場所: 福山
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Surgical Results of Pulmonary Angioplasty in Patients with Primary Lung Cancer (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojima F.
  • 学会等名: 24th Annual Meeting of European Association for Cardio-Thoracic Surgery
  • 発表場所: Geneva (Switzerland)
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] Transplantation of adipose-derived stromal cells prevent esophageal stricture after endoscopic mucosal resection in canine model (2010)
  • 著者名/発表者名: Honda, M.
  • 学会等名: European Society for Artificial Organs 37^<th> Congress
  • 発表場所: Skopje (Macedonia)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] 人工神経の基礎と臨床 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村達雄、萩原明於、稲田有史、金丸眞一
  • 学会等名: 第21回末梢神経学会学術集会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] 脂肪由来幹細胞を用いた食道ESD後狭窄の予防 (2010)
  • 著者名/発表者名: 本多通孝、堀 義生、中村達雄、山本一道、中田 顕、塩谷伊毅、小林丈士、島田英徳、木田直樹
  • 学会等名: 第64回日本食道学会
  • 発表場所: 久留米
  • 年月日: 2010-09-01
• [備考]
  • URL: http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/ca04/index.html