神経機能再生におけるＥＳ細胞治療とリハビリテーションの相加効果

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23300201
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 弓削 類 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 教授 (20263676)
• 研究分担者: 嶋本 顕 広島大学, 大学院・医歯薬保健学研究院, 准教授 (70432713)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 微小重力 / 細胞塊 / 神経再生 / 細胞移植 / リハビリテーション

研究概要

本研究では，模擬微小重力環境を用いてES細胞の神経幹細胞分化誘導を行い，さらにその細胞を移植した．
培養開始2日間微小重力環境下で培養し，その後1G環境で培養した群では，1G環境で培養し続けた群と比較して細胞塊が大きく，神経幹細胞分化が促進された．これには，Notchシグナルの活性化が関与する可能性が示唆された．
さらに，この神経幹細胞を脳挫傷モデルマウスへ移植し，加えて移植後に運動を行うことで，移植細胞の神経分化が促進されることが分かった．そのメカニズムには，BDNF-GAP43経路を介した移植細胞も含めた神経回路の再編成による可能性が考えられ，細胞治療とリハビリテーションの相加効果が示された．

研究成果

• [雑誌論文] Interactive effects of cell therapy and rehabilitation realize the full potential of neurogenesis in brain injury model (2013)
  • 著者名/発表者名: Imura T., Matsumoto M., Fukazawa T., Khalesi E., Sun Y.N., Takeda M., Uwatoko H., Nakata K., Tanimoto K., Kajiume T., Kawahara Y., Yuge L
  • 雑誌名: Neurosci Lett 巻: 555 ページ: 73-78
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2013.09.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulated Microgravity Facilitate Cell Migration And Neuroprotection After Bone Marrow Stromal Cell Transplantation In Spinal Cord Injury (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhara T., Takeda M., Yamaguchi S., Manabe T., Matsumoto M., Kawahara Y., Yuge L., Kurisu K
  • 雑誌名: Stem Cell Research & Therapy 巻: 4 ページ: 35
  • DOI: 10.1186/scrt184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical stimulation enhances neurogenin2 expression through β-catenin signaling pathway of mouse bone marrow stromal cells and intensifies the effect of cell transplantation on brain injury (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto M., Imura T., Fukazawa T., Sun YN., Takeda M., Kajiume T., Kawahara Y., Yuge L
  • 雑誌名: Neurosci Lett 巻: 533 ページ: 71-76
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2012.10.023
  • 査読あり
• [学会発表] 無血清培養したヒト頭蓋骨由来骨髄間質細胞の増殖能および分化能の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 猪村剛史, 上床裕之, 中田恭輔, 大倉優之介, 古川拓馬, 富安真弓, 小畑侑子, 大鶴直史, 河原裕美, 光原崇文, 武田正明, 山口智, 栗栖薫, 弓削類
  • 学会等名: 第13回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-03-04
• [学会発表] ヒト骨髄間質細胞の神経分化誘導および移植実験-頭蓋骨と腸骨での比較・検討- (2014)
  • 著者名/発表者名: 大倉優之介, 上床裕之, 武田正明, 籬拓郎, 中田恭輔, 深澤賢宏, 猪村剛史, Khalesi Elham, 古川拓馬, 山口智, 河原裕美, 栗栖薫, 弓削類
  • 学会等名: 第13回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-03-04
• [学会発表] Human cranial bone derived stem cells have multipotency and the remarkable capacity of neural differentiation (2013)
  • 著者名/発表者名: Uwatoko H., Mitsuhara T., Magaki T., Ookura Y., Nakata K., Matsumoto M., Fukazawa T., Imura T., Sun YN., Furukawa T., Kawahara Y., Kurisu K., Yuge L
  • 学会等名: 11th International Society for Stem Cell Research (ISSCR)
  • 発表場所: Boston, MA, USA
  • 年月日: 2013-06-14
• [学会発表] 神経幹/前駆細胞移植後のリハビリテーションによる脳内変化の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 猪村剛史, 松本昌也, 深澤賢宏, 孫亜楠, Khalesi Elham, 上床裕之, 中田恭輔, 河原裕美, 弓削類
  • 学会等名: 第48回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-05-26
• [学会発表] ヒト骨髄間質細胞の神経分化誘導-頭蓋骨と腸骨での比較・検討- (2013)
  • 著者名/発表者名: 上床裕之, 光原崇文, 大倉優之介, 松本昌也, 中田恭輔, 深澤賢宏, 猪村剛史, 孫亜楠, Elham Khalesi, 古川拓馬, 河原裕美, 山口智, 栗栖薫, 弓削類
  • 学会等名: 第48回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-05-25
• [学会発表] 臨床応用に向けたヒト頭蓋骨由来骨髄間質細胞の多分化能の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大倉優之介, 松本昌也, 深澤賢宏, 猪村剛史, 孫亜楠, 上床裕之, 中田恭輔, Elham Khalesi, 古川拓馬, 河原裕美, 光原崇文, 山口智, 栗栖薫, 弓削類
  • 学会等名: 第48回日本理学療法学学術大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-05-25
• [学会発表] 神経幹/前駆細胞移植後のリハビリテーションが損傷脳に与える影響-脳損傷モデルマウスでの検討- (2012)
  • 著者名/発表者名: 猪村剛史, 松本昌也, 深澤賢宏, 孫亜楠, Khalesi Elham, 上床裕之, 中田恭輔, 河原裕美, 弓削類
  • 学会等名: 第9回神経理学療法研究部会学術集会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] Electrical stimulation enhanced neurogenin 2 expression of mouse bone marrow stromal cells and intensified the effect of cell transplantation into brain injury (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto M., Imura T., Sun YN., Fukazawa T., Morikawa K., Uwatoko H., Nakata K., Khalesi E., Kawahara Y., Yuge L
  • 学会等名: 10th International Society for Stem Cell Research (ISSCR)
  • 発表場所: Yokohama, Kanagawa
  • 年月日: 2012-06-15
• [学会発表] Microgravity Facilitates Stem Cell Proliferation and Neural Differentiation after Cell Transplantation in Neurological Disorder Models (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuge L
  • 学会等名: 10th International Society for Stem Cell Research (ISSCR)
  • 発表場所: Yokohama, Kanagawa
  • 年月日: 2012-06-15
• [学会発表] 細胞移植後の運動が神経機能再生へ与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 猪村剛史, 松本昌也, 深澤賢宏, 森川久美, 孫亜楠, Khalesi Elham, 河原裕美, 弓削類
  • 学会等名: 第11回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-06-13
• [学会発表] 電気刺激を用いた, 細胞移植に有効なマウス骨髄間質細胞の神経分化誘導法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本昌也, 猪村剛史, 孫亜楠, 深澤賢宏, 森川久美, Khalesi Elham, 上床裕之, 中田恭輔, 河原裕美, 弓削類
  • 学会等名: 第11回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-06-13
• [学会発表] 運動が外来性神経幹/前駆細胞に与える影響-脳由来神経栄養因子に着目して- (2012)
  • 著者名/発表者名: 猪村剛史, 松本昌也, 深澤賢宏, 森川久美, 孫亜楠, Khalesi Elham, 河原裕美, 弓削類
  • 学会等名: 第47回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] 骨髄間質細胞の神経分化程度と脳損傷モデルマウスへの移植効果の差異 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本昌也, 猪村剛史, 孫亜楠, 深澤賢宏, 森川久美, 上床裕之, 中田恭輔, 弓削類
  • 学会等名: 第47回日本理学療法学学術大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] ヒト頭蓋骨由来骨髄間質細胞の神経分化誘導 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上床裕之, 松本昌也, 深澤賢宏, 猪村剛史, 森川久美, 孫亜楠, 中田恭輔, 河原裕美, 光原崇文, 山口智, 栗栖薫, 弓削類
  • 学会等名: 第47回日本理学療法学学術大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] ES細胞を用いた再生医療とリハビリテーションの相加効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 猪村剛史, 松本昌也, 深澤賢宏, 森川久美, 孫亜楠, Khalesi Elham, 河原裕美, 弓削類
  • 学会等名: 第8回神経理学療法研究部会学術集会
  • 発表場所: 兵庫
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] 脳損傷モデルマウスに対するES細胞由来神経幹細胞移植後のリハビリテーション効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 猪村剛史, 松本昌也, 深澤賢宏, 森川久美, 孫亜楠, Khalesi Elham, 河原裕美, 弓削類
  • 学会等名: 第46回日本理学療法学学術大会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2011-05-27