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Tatsuaki Watanabe
Section
Tohoku University Hospital
Job title
Assistant Professor
Degree

  • 博士（医学）（東北大学）

e-Rad No.
70636034

Research Projects 13

  1. BAFFに注目したB細胞分化が慢性移植肺機能不全に与える影響の検討

    渡邉 龍秋, 野津田 泰嗣, 大河内 眞也, 大石 久, 岡田 克典

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(C)

    Institution: 東北大学

    2024/04/01 - 2027/03/31

  2. 呼気凝縮液を用いた呼気オミックス解析による慢性移植肺機能不全の病態解明

    大石 久, 本橋 ほづみ, 村上 昌平, 渡邉 龍秋, 岡田 克典

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(C)

    Institution: 東北大学

    2024/04/01 - 2027/03/31

  3. Evaluation of lung transplant outcomes according to histocompatibility data

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Tohoku University

    2023/04/01 - 2027/03/31

  4. IL-36βの免疫チェックポイント阻害作用による新規肺がん治療法の開発

    野津田 泰嗣, 田中 遼太, 沼崎 宗夫, 渡邉 龍秋, 平間 崇, 鈴木 隆哉, 岡田 克典, 熊田 早希子

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(C)

    Institution: 東北大学

    2022/04/01 - 2025/03/31

  5. Development of pro-inflammatory treatment by cross-sectional control of aging lung metabolism and epigenetics

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Tohoku University

    2022/04/01 - 2025/03/31

  6. 新規肺移植後免疫抑制療法の開発を目指した間葉系幹細胞由来の細胞外小胞の解析と応用

    大石 久, 大河内 眞也, 野田 雅史, 渡邉 龍秋, 平間 崇, 岡田 克典

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(C)

    Institution: 東北大学

    2021/04/01 - 2024/03/31

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    肺移植医療において最も深刻な問題の1つは、肺移植後の生存率である。国際心肺移植学会のレジストリレポートによれば、肺移植後の5年生存率は55%であり、他の臓器移植に比較し、予後は不良である。肺移植後慢性期(1年目以降)の死因のトップは、慢性拒絶反応であり(国際心肺移植学会レジストリレポート、図2)、近年は慢性移植肺機能不全(Chronic lung allograft dysfunction: CLAD)と呼ばれる。慢性的な拒絶反応がその病態に関与するとされているが、不明な点が多く、現在も有効な治療法は確立していない。年間多くの肺移植レシピエントがCLADにより死亡したり、再移植を要したりしている。 本研究は、間葉系幹細胞(Mesenchymal stromal cells; MSC)が有する抗炎症作用や免疫抑制作用に着目した研究である。さらに、我々はMSCから放出され、mRNAやmiRNAやタンパク質などを運び、細胞間コミュニケーションにおいて重要な役割を果たすとされている細胞外小胞(Extracellular vesicles; EVs)に着目し、MSCと同様な抗炎症作用や免疫抑制作用を有するか検討することを目的とした。2021年度（R3年度）は、MSC由来のEVsの解析方法の確立とMSCの培養方法の検討すること、さらに動物モデルを使用したパイロットスタディーを行うことを予定していた。

  7. 自然免疫とサブタイプに着目した慢性移植肺機能不全のメカニズム解明

    渡邉 龍秋, 野津田 泰嗣, 渡辺 有為, 大河内 眞也, 大石 久, 平間 崇, 矢吹 皓, 岡田 克典

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(C)

    Institution: 東北大学

    2021/04/01 - 2024/03/31

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    本研究の主たる目的は肺移植術後の慢性期の主たる死因であり、通常の免疫抑制療法では制御困難な慢性移植機能不全 (Chronic Lung Allograft dysfunction, CLAD)のメカニズムを解明することにある。本研究では自然免疫刺激が同種抗原反応を増強することと肺という外界に開かれた臓器の特性に着目し、移植術時の虚血再灌流障害と移植後の慢性気道炎症という2つの臨床肺移植に則したシナリオをマウス肺移植に適用したCLADモデルを確立・報告した。これらのモデルは同種抗原と自然免疫刺激の両者に依存的な肺線 維化を認める。線維化病巣が空間的に異なる２つのCLADの2つのサブタイプに特徴的な組織像を再現する実験モデルであり、それぞれの特徴的な変化および共通のパスウエイを解析できる。 本年度は本邦でのマウスCLADモデル立ち上げのための研究をおこなった。本研究で用いるC57BL/10マウスはブリーダーごとに背景がやや異なることが経験的にも学術論文からもわかっている。そこで本年度はTLR4のフェノタイプの異なるC57BL/10マウスを用いた肺移植を行い、肺移植後の表現型について検討を行った。さらに、系統の異なるマウス同士を掛け合わせて仔マウス(F1マウス)を用いた肺移植を行い、肺の線維化病変について検討を行った。 本年度の結果から今後の研究を行うにあたり適切なマウスの組み合わせ、移植前後での自然刺激に必要性について確認ができたため、次年度は追加の肺移植および、データ解析を行う。

  8. 肺葉移植戦略の確立 - 局所二酸化炭素濃度測定による肺葉機能評価 -

    渡辺 有為, 田中 遼太, 渡邉 龍秋, 新井川 弘道, 岡田 克典

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 基盤研究(C)

    Institution: 東北大学

    2021/04/01 - 2024/03/31

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    ドナー肺葉ごとの移植適応評価を確立するために大動物モデルを用いて研究を行った． ①ブタ肺葉移植モデルの確立：ドナーとして体重45 kgのヨークシャー種家畜ブタを用いた．全身麻酔下に肺動脈本幹より灌流用カニューレを挿入し，4℃に冷却した肺保存液にて両肺を灌流，冷却し，両肺および心臓を一塊に摘出した． 6時間の冷虚肺保存ののち，左肺を上葉と下葉に分け，気管支，肺動脈，肺静脈をトリミングした．レシピエントとしてドナーより大型の体重30kgのブタを用いた．全身麻酔下に左主肺動脈，左上下肺静脈，左主気管支を各々クランプし切離，左肺上葉，または下葉のグラフトを，気管支，肺動脈，肺静脈の順に吻合し，換気，再灌流を行った．再灌流後4時間まで経過観察し，生理学的なパラメータを記録，移植肺葉の局所CO2濃度を測定した．また移植肺の肺静脈血を直接穿刺により採取し，血液ガス分析を行った．以上により，ブタ肺葉移植モデルを確立するとともに，上葉移植と下葉移植の生理学的な違いを記録した． ② 選択的胃液注入によるブタ誤嚥性肺炎ドナーモデルの導入とin vivoでの局所CO2濃度測定：同様に体重45 kgのブタを用いた．全身麻酔酔下に気管支鏡を用いて選択的に左上葉，または下葉に胃液を注入し， 4時間の換気を行った．気管支鏡下に各肺葉気管支の局所O2濃度，CO2濃度，気道内圧を測定した．また超音波により各肺葉の肺水腫の程度を評価した．さらに左心房へ流入する肺静脈それぞれを直接穿刺することによりdifferential ABGを測定した．次いで，①と同様にドナー肺の灌流，摘出，肺葉移植を行い，再灌流後4時間まで経過観察し，各種パラメータを測定した． 小括：ブタ肺葉移植モデルは技術的に可能であり，手技的に確立された．局所CO2濃度に有意差を認めなかったものの，局所気道内圧と超音波での肺水腫の評価では有意差を認めた．

  9. Development of Canada-Japan joint novel an Ex Vivo Lung Perfusion System

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

    Institution: Tohoku University

    2020/10/27 - 2024/03/31

  10. Elucidation of pathophysiology of chronic rejection after lung transplantation and development of a novel therapeutic method through IL-17 pathway.

    MATSUDA YASUSHI

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Tohoku University

    2016/04/01 - 2019/03/31

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    We used abatacept to suppress Th17 cells that produce IL-17, and intrapulmonary tracheal transplantation as a model of bronchiolitis obliterans syndrome. We examined the obstruction of transplanted trachea, lymphoid neogenesis. The treatment of IL 17 suppression attenuated the area of lymphoid neogenesis around transplanted trachea in the lung and obstraction ratio of inner of transplanted trachea, comapred to control. According to the results, Suppression of IL-17 with the inhibitor should be one of novel treatment of bronchiolitis obliterans syndrome, which is one of major complication after lung transplantation.

  11. Treatment of Lung Ischemia-reperfusion injury by Muse cells

    OKADA Yoshinori, DEZAWA Mari, YABUKI Hiroshi

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    Institution: Tohoku University

    2015/04/01 - 2017/03/31

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    Lung ischemia-reperfusion injury is a signify complication after lung transplantation. We examined the effect of Multi-lineage differentiating Stress Enduring cell (Muse cells) on ameliorating lung ischemia-reperfusion injury in a rat model. Human Muse cells (Muse group), human mesenchymal stem cells (MSC group) or PBS (Vehicle group) were infused into the left pulmonary artery after 2-hour ischemia and subsequent reperfusion. On days 3 and 5 after reperfusion, the Muse group showed the most favorable arterial blood gas, left lung compliance and histological scores for IR injury among 3 groups. The present study indicated that administration of Muse cells ameliorate lung ischemia-reperfusion injury in a rat model.

  12. Investigation of the cell based therapy for primary lung dysfunction after lung transplantation using mesenchymal stem cell

    Tatsuaki Watanabe

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    Institution: Tohoku University

    2014/04/01 - 2016/03/31

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    Primary graft dysfunction is a major cause of morbidity and mortality after lung transplantation. Mesenchymal stem cells (MSCs) have a suppress inflammation and immune responses. We examined whether MSCs attenuate ischemia-reperfusion injury in a mouse model of lung transplantation. Mouse lungs were preserved at 4°C for 18 h. Human MSCs were injected into the lung grafts, and orthotopic left lung transplantation was performed. The lung isografts were reperfused for 6 hours. Protein concentration and cell count in Bronchioalveolar lavage fluid were significantly lower in the MSC-administered grafts than in the PBS-administered controls. Concentrations of proinflammatory cytokines showed a decreasing trend in the MSC-administered grafts compared with the controls.Pretransplant administration of MSC may attenuate ischemia-reperfusion injury after prolonged cold ischemia in the mouse model of lung transplantation.

  13. Prevention of acute and chronic lung allograft rejection by mesenchymal stem cells

    OKADA Yoshinori, KONDO Takashi, SADO Tetsu, OKOUCHI Shinya, WATANABE Tatsuaki

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Tohoku University

    2012/04/01 - 2015/03/31

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    We examined the effects of human mesenchymal stem cells (hMSCs) that exhibit immunomodulatory and anti-inflammatory effects on acute allograft rejection in a highly allogeneic lung transplantation model. The lung allografts were harvested on day 6 after transplantation and submitted to the pathological examination and RT-PCR analysis. The stage of acute rejection and pathological scores of lymphocytic infiltration, edema and intraalveolar hemorrhage of the allograft in the recipients administered with hMSCs were significantly decreased compared with those in the control animals receiving PBS. Gene expression of TNF-α in the allografts in the hMSC groups showed a trend toward decrease compared with the those in the control group. The present study demonstrated that hMSC administration was effective in preventing acute allograft rejection in a rat model of lung transplantation.

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