再生医療の第四の要素としての再生リハビリテーションの開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26282154
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 青山 朋樹 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90378886)
• 研究分担者: 黒木 裕士 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20170110)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 再生医療 / リハビリテーション / エクササイズ / 物理療法

研究実績の概要

現状における再生医療を構成する三大要素は細胞、足場材料、栄養である。これらは細胞や組織の再生という単位に主眼が置かれているが、固体や臓器といった単位に働きかけるという視点に乏しい。そこで細胞移植時の固体や臓器の最適環境化を目的としてリハビリテーションを第四の要素として加える事の有効性を本研究の目的とした。本研究は基礎研究によるエビデンス化に加え、世界的に再生医療におけるリハビリテーションプログラムの調査を行う事で現状把握を行った。
(1) 関節軟骨再生をモチーフにしたリハビリテーションプログラム開発：関節軟骨は定常状態では損傷を受けた際に再生は困難である。そこで間葉系幹細胞や軟骨細胞を移植する再生医療が盛んに試みられている。そこでラットの膝関節に直径5mmの骨軟骨欠損を作成し、膝関節内に間葉系幹細胞を移植注入した。その後にトレッドミルエクササイズを行い、その効果を組織化学染色、免疫化学染色にて評価した結果、細胞移植単独よりエクササイズ付加した方が良好な関節軟骨形成を認めた。
また同様にラット膝関節骨軟骨欠損モデルに間葉系幹細胞を注入し、物理治療器の中でも用いられている低周波超音波治療器を用いて関節軟骨の刺激を行い、細胞移植単独よりも良好な関節軟骨再生を認めた。
(2) 再生医療におけるリハビリテーションプログラムのシステマティックレビュー：再生医療はいくつかの領域では既に臨床応用が成されているが、そのリハビリテーションの実態については明らかにされていない。そこで本研究の副次的目的として、再生医療におけるリハビリテーションプログラムのシステマティックレビューを行い、現状の把握を行った。その結果、リハビリテーションプログラムに関する報告は現状ではほとんどなく今後のプログラム開発の必要性が明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28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] The efficacy of a scaffold-free Bio 3D conduit developed from human fibroblasts on peripheral nerve regeneration in a rat sciatic nerve model. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yurie H, Ikeguchi R, Aoyama T, Kaizawa Y, Tajino J, Ito A, Ohta S, Oda H, Takeuchi H, Akieda S, Tsuji M, Nakayama K, Matsuda S.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 12 ページ: e0171448
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0171448.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A clinical trial for Kienbock disease by cultured autologous multipotent mesenchymal stromal cells augmented with vascularized bone grafts: A report of five cases. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikeguchi R, Aoyama T, Kakinoki R, Ueda M, Kasai Y, Maekawa T, Tada H, Yamamoto M, Matsuda S, Nakamura T, Toguchida J.
  • 雑誌名: J Orthop Sci. 巻: 17 ページ: S0949-2658
  • DOI: 10.1016/j.jos.2017.02.002.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 骨軟骨再生治療 (2017)
  • 著者名/発表者名: 南角学、伊藤明良、黒田隆、青山朋樹．
  • 雑誌名: 総合リハビリテーション 巻: 45 ページ: 13-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Remobilization causes site-specific cyst formation in immobilization-induced knee cartilage degeneration in an immobilized rat model. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nagai M, Ito A, Tajino J, Iijima H, Yamaguchi S, Zhang X, Aoyama T, Kuroki H.
  • 雑誌名: J Anat. 巻: 228 ページ: 929-39
  • DOI: 10.1111/joa.12453.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The effect of exercise on the early stages of mesenchymal stromal cell-Induced cartilage repair in a rat osteochondral defect model. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S, Aoyama T, Ito A, Nagai M, Iijima H, Tajino J, Zhang X, Kiyan W, Kuroki H.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 11 ページ: e0151580
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0151580.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of low-intensity pulsed ultrasound after mesenchymal stromal cell injection to treat osteochondral defects: An In Vivo study. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S, Aoyama T, Ito A, Nagai M, Iijima H, Tajino J, Zhang X, Wataru K, Kuroki H.
  • 雑誌名: Ultrasound Med Biol. 巻: 42 ページ: 2903-2913
  • DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2016.07.021.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rehabilitation program after cell therapy for treatment of femoral head osteonecrosis: A narrative review of literature. (2016)
  • 著者名/発表者名: Aoyama T.
  • 雑誌名: Int J Phys Med Rehabil. 巻: 4 ページ: 354
  • DOI: 10.4172/2329-9096.1000354
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A strategy of bone regeneration for the treatment of idiopathic femoral head necrosis. Advanced techniques in bone regeneration. (2016)
  • 著者名/発表者名: Aoyama T.
  • 雑誌名: InTech. 巻: 1 ページ: 91-106
  • DOI: 10.5772/62478
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Physiological exercise loading suppresses post-traumatic osteoarthritis progression via an increase in bone morphogenetic proteins expression in an experimental rat knee model. (2016)
  • 著者名/発表者名: Iijima H, Ito A, Nagai M, Tajino J, Yamaguchi S, Kiyan W, Nakahata A, Zhang J, Wang T, Aoyama T, Nishitani K, Kuroki H.
  • 雑誌名: Osteoarthritis Cartilage. 巻: 16 ページ: S1063-4584
  • DOI: 10.1016/j.joca.2016.12.008.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Plasma microRNAs Are Potential Biomarkers of Acute Rejection After Hindlimb Transplantation in Rats. (2016)
  • 著者名/発表者名: Oda H, Ikeguchi R, Yurie H, Kaizawa Y, Ohta S, Yamamoto K, Aoyama T, Matsuda S.
  • 雑誌名: Transplant Direct. 巻: 2 ページ: e108
  • DOI: 10.1097/TXD.0000000000000620
  • 査読あり
• [雑誌論文] 先端医療と理学療法． (2016)
  • 著者名/発表者名: 南角学、青山朋樹、黒田隆．
  • 雑誌名: 理学療法ジャーナル. 巻: 50 ページ: 77-9
  • 査読あり
• [学会発表] Peripheral Nerve Regeneration Using Bio 3D Conduit. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Yurie, Ryosuke Ikeguchi, Tomoki Aoyama, Yukitoshi Kaizawa, Junichi Tajino, Akira Ito, Souichi Ohta, Hiroki Oda, Takahisa Takeuchi1, Shizuka Akieda, Manami Tsuji, Koichi Nakayama, Shuichi Matsuda.
  • 学会等名: ORS 2017 Annual Meeting.
  • 発表場所: San Diego, California
  • 年月日: 2017-03-19 – 2017-03-22
  • 国際学会
• [学会発表] Elevated Plasma MicroRNA-155, As A Biomarker Of Hind Limb Transplant Rejection In Rats. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Oda, Ryosuke Ikeguchi, Tomoki Aoyama, Hisataka Takeuchi, Hirofumi Yurie, Yukitoshi Kaizawa, Souichi Ohta, Koji Yamamoto, Shuichi Matsuda.
  • 学会等名: ORS 2017 Annual Meeting.
  • 発表場所: San Diego, California
  • 年月日: 2017-03-19 – 2017-03-22
  • 国際学会
• [学会発表] ラット坐骨神経欠損モデルにおけるBio 3D conduitの有用性の検討． (2017)
  • 著者名/発表者名: 淘江宏文、池口良輔、青山朋樹、太治野純一、貝澤幸俊、太田壮一、織田宏基、竹内久貴、秋枝静香、辻真奈美、中山功一、松田秀一．
  • 学会等名: 第16回日本再生医療学会総会．
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-09
• [学会発表] 大腿骨頭壊死症に対する細胞治療におけるリハビリテーションのフィージビリティ調査． (2017)
  • 著者名/発表者名: 青山朋樹、池口良輔、松田秀一．
  • 学会等名: 第16回日本再生医療学会総会．
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-09
• [学会発表] キーンベック病に対する骨髄間葉系幹細胞を用いた細胞治療について． (2017)
  • 著者名/発表者名: 池口良輔、青山朋樹、柿木良介、上田路子、笠井泰成、前川平、多田春江、山本倫生、松田秀一、中村孝志、戸口田淳也．
  • 学会等名: 第16回日本再生医療学会総会．
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2017-03-07 – 2017-03-09
• [学会発表] Bio 3D printingを用いた人工神経による末梢神経再生． (2016)
  • 著者名/発表者名: 淘江宏文、池口良輔、青山朋樹、貝澤幸俊、太治野純一、伊藤明良、張項凱、太田壮一、織田宏基、秋枝静香、辻真奈美、中山功一、松田秀一．
  • 学会等名: 第31回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2016-10-13 – 2016-10-14
• [学会発表] ラット四肢移植モデルにおける血漿中micro RNAの検討． (2016)
  • 著者名/発表者名: 織田宏基、池口良輔、淘江宏文、貝澤幸俊、太田壮一、山本浩司、青山朋樹、松田秀一．
  • 学会等名: 第31回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2016-10-13 – 2016-10-14
• [学会発表] Plasma micro RNA-155 is a potential biomaker if acute rejection after hind limb transplantation in rats. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Oda, Ryosuke Ikeguchi, Akira Ito, Hirofumi Yurie, Yukitoshi Kaizawa, Souichi Ohta, Koji Yamamoto, Tomoki Aoyama, Shuichi Matsuda.
  • 学会等名: XXI Congress of Federation of European Society for Surgery of the Hand
  • 発表場所: Santander, Spain.
  • 年月日: 2016-06-22 – 2016-06-25
  • 国際学会
• [学会発表] Peripheral nerve regeneration using Bio 3D conduit. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Yurie, Ryosuke Ikeguchi, Tomoki Aoyama, Yukitoshi Kaizawa, Souichi Ohta, Hiroki Oda, Junichi Tajino, Zhang Xiangkai, Shizuka Akieda, Manami Tsuji, Koichi Nakayama, Shuichi Matsuda.
  • 学会等名: XXI Congress of Federation of European Society for Surgery of the Hand
  • 発表場所: Santander, Spain.
  • 年月日: 2016-06-22 – 2016-06-25
  • 国際学会
• [備考] 再生リハビリテーション
  • URL: http://regenerative-rehabilitation.com/jp/
• [備考] Humanalysis Square
  • URL: http://www.humanalysis-square.com/
• [学会・シンポジウム開催] 第三回国際再生リハビリテーションシンポジウム (2017)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2017-02-11 – 2017-02-11