ヒト過誤腫から多分化能を保持した細胞株を樹立し、骨軟骨分化機構解析に利用する試み

• Project/Area Number: 14657370
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 衛藤 正雄 長崎大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (50223657)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 榎本 寛 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (90284679) ; 熊谷 謙治 長崎大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (00315235) ; 進藤 裕幸 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (30107677) ; 山口 朗 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00142430) ; 岡野 邦彦 長崎大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (70325645)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2002: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 間葉系幹細胞 / 過誤腫 / BMP / 過誤種

Research Abstract

骨軟骨組織を含めた再生医学の発展のためには、ヒト未分化細胞の分化誘導機構を明らかにする必要がある。そのためには外来遺伝子導入が極めて困難な骨髄由来の間葉系幹細胞に対し、遺伝子導入が容易で、かつ骨、軟骨、脂肪、筋肉等への多分化能を有するヒト由来の未分化細胞株が切望される。我々は以前、当教室で新生児背部から摘出した過誤腫の一部から分離した培養細胞が、骨や軟骨、脂肪、筋肉細胞に分化誘導でき、かつリポフェクタミン法で簡便に遺伝子導入が可能であることを確認した。しかし30回以上の長期継代では、徐々に分化能とともに増殖能も低下した。そこで細胞株の樹立を目指し、simian virus由来のプロトオンコジーンであるSV40 Large-T antigenの遺伝子を導入した。その結果in vitro条件下において、BMP-2やデキサメサゾン等の刺激で骨芽細胞に、TGF-betaで軟骨に、PPAR-gammaで脂肪細胞に分化誘導可能である2種の独立した細胞株を樹立することが出来た。また低血清培養で平滑筋細胞にも分化誘導可能であった。この際、それぞれの細胞譜系特異的なマーカー遺伝子の発現を伴っていた。そしてこれら細胞を吸収性のコラーゲンスポンジ内で三次元培養し、SCIDマウス皮下に移植すると、上記の細胞譜系に分化した。以上の結果からこれら細胞株は、間葉系細胞からの分化過程を解析するにあたり、ヒト由来細胞として、今後DNAチップやプロテオミクス技術を用いた初期応答遺伝子や蛋白の検索に有用と考えられる。現在、専門学術誌に投稿中である。

Research Products

• [Publications] Iioka et al.: "p300/CBP Acts as a Coactivator to Cartilage Homeoprotein-1 (Cart1), Paired-Like Homeoprotein, via Acetylation of the Conserved Lysine Residue Adjacent to the Homeodomain"J Bone Miner Res. 18・8. 1419-1429 (2003)
• [Publications] Hirata et al.: "Transplantation of skin fibroblasts expressing BMP-2 promotes Bone repair more effectively than those expressing Runx2"BONE. 32・5. 502-512 (2003)
• [Publications] Takahara et al.: "Autocrine/paracrine role of the angiopoietin-1 and -2/Tie2 system in cell proliferation and chemotaxis of cultured fibroblastic synoviocytes in rheumatoid arthritis"Hum Pathol. 35・2. 150-158 (2004)
• [Publications] Kadowaki et al.: "Isolation and characterization of a mesenchymal cell line that differentiates in to osteoblasts in response to BMP-2 from calvariae of GFP transgenic mice"BONE. In press. (2004)
• [Publications] Uchida et al.: "Immunohistochemical localisation of protein tyrosine kinase receptors Tie-1 and Tie-2 in synovial tissue of rheumatoid arthritis : correlation with angiogenesis and synovial proliferation"Ann Rheum Dis. 59. 607-614 (2000)
• [Publications] Nakashima et al.: "Expression of tyrosine kinase receptors Tie-1 and Tie-2 in giant cell tumor of the tendon sheath : a possible role in synovial proliferation"Pathol Res Pract. 197. 101-107 (2001)
• [Publications] Furukawa et al.: "Functional domains of paired-like homeoprotein Cart1 and the relationship between dimerization and transcription activity"Genes to Cells. 7. 1135-1147 (2002)