異所性神経節誘導による感覚運動統合制御システム

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22H03451
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 栗本 秀 名古屋大学, 医学系研究科, 特任准教授 (70597856)
• 研究分担者: 下田 真吾 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (20415186) ; 竹内 大 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20713374) ; 佐伯 総太 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (30878327) ; 建部 将広 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (60420379) ; 長谷川 泰久 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70303675) ; 平田 仁 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (80173243) ; 山本 美知郎 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (90528829) ; 岩月 克之 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (90635567) ; 徳武 克浩 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (90822289) ; 西川 惠一郎 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院助教 (00963612) ; 杉浦 洋貴 名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (10963605)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 再生医療 / 神経再生 / 末梢神経 / 細胞移植 / 感覚 / 麻痺

研究実績の概要

本年度は、選択的に感覚活動シグナルを検出するため、名古屋大学工学系研究科とともに開発した表面カフ電極とポリグラフシステム（RMT-1000）を用いて動物実験をおこなった。齧歯類の末梢神経へ胎児由来の感覚神経細胞を移植し、末梢に感覚神経節を構築したモデルを用いた。様々な触覚刺激や関節運動を下肢に与え感覚活動電位の測定をおこなった。脛骨神経、腓骨神経から感覚活動電位を抽出し、ビデオ記録と活動電位記録を同期し、名古屋大学工学系研究科とともにノイズ除去したシグナルの解析および評価をおこなった。また、これまでに行ってきた坐骨神経切断モデルラットのWaller変性した末梢神経内に胎児後根神経節細胞を移植する方法により、その神経終末が皮膚のメルケル細胞やマイスナー小体を支配し、脱神経後に変性していく筋紡錘を再構築できることを確認した。さらに、AIを用いた統合制御技術開発をおこなうため、関節角の最小化をシステムの制御則とし、反復学習により様々な環境に適応し暗黙知による制御を可能とするプログラム開発を継続している。今後は、より機能の分かれた末梢神経分枝にニューロン移植をおこない、表在感覚、深部感覚、運動と機能別に再建した神経節を誘導し、齧歯類を用いた歩行運動制御に、これまでの解析で得られた知見をもとにした感覚シグナルをフィードバックし、多チャンネルワイヤレス刺激装置を用いた歩行運動制御実験をおこなう。感覚フィードバックを加えた繰り返し学習が運動制御に与える影響を検討する予定であった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Efficacy of collagen conduit wrapping with collagen fibers on nerve regeneration in sciatic nerve injury with partial transection: An experimental study in the rat model. (2024)
  • 著者名/発表者名: Tanaka H, Kurimoto S, Hirata H.
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res B Appl Biomater 巻: 112 ページ: e35369
  • DOI: 10.1002/jbm.b.35369
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mid-term outcomes of digital nerve injuries treated with Renerve; synthetic collagen nerve conduits: A retrospective single-center study (2023)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Takeda, Shigeru Kurimoto
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Science 巻: 23 ページ: S0949
  • DOI: 10.1016/j.jos.2023.04.004
  • 査読あり
• [学会発表] 異種移植による新たな麻痺治療の開発 (2024)
  • 著者名/発表者名: 佐伯総太
  • 学会等名: 第26回日本異種移植研究会
• [学会発表] 異所性神経節誘導による運動制御システム開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 栗本秀
  • 学会等名: 第34回日本末梢神経学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] ラップ型人工神経の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 栗本秀
  • 学会等名: 第34回日本末梢神経学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 末梢神経内胎児由来脊髄前角細胞移植によって再支配された脱神経筋に対する神経刺激装置を用いた複数関節の運動制御の試み (2023)
  • 著者名/発表者名: 徳武克浩 栗本秀
  • 学会等名: 第34回日本末梢神経学会学術集会
• [学会発表] 末梢神経損傷に対する自家神経移植術後の運動機能回復に影響を与える因子 (2023)
  • 著者名/発表者名: 栗本秀
  • 学会等名: 第66回日本手外科学会学術集会
• [学会発表] Autologous nerve graft for intraneural perineurioma of the upper extremity in four cases (2023)
  • 著者名/発表者名: 栗本秀
  • 学会等名: FESSH-EFSHT 2023 CONGRESS
• [学会発表] Intraneural Ganglion Treated with Subcutaneous Anterior Transposition of the Ulnar Nerve at the Elbow (2023)
  • 著者名/発表者名: 栗本秀
  • 学会等名: APFSSH 2023