ヒト臍帯由来間葉系幹細胞を用いた骨再生療法の開発－骨形成のメカニズム解明－

• Project/Area Number: 16K11769
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Surgical dentistry
• Research Institution: Tsurumi University
• Principal Investigator: 氏家 優子 鶴見大学, 歯学部, 学内講師 (60588599)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土田 里香 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (60571388)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: ヒト臍帯由来間葉系幹細胞 / 骨形成因子 / RNAアレイ分析 / 骨再生療法 / 細胞・組織 / 再生医学 / 歯学 / 骨再生 / シグナル伝達

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、ヒトの臍帯から採取され、幹細胞としての性質を持つヒト臍帯動静脈周囲幹細胞（human umbilical cord perivascular cells: HUCPVCs）を用い、安価で簡便かつ安全な細胞を用いた骨再生療法を確立することを目標としている。申請者は、HUCPVCｓの開発者である、トロント大学歯学部のDr. Davies博士から、日本において唯一、HUCPVCｓを用いて研究できる許可を得ている。平成28年度は、(1) HUCPVCsが骨芽細胞に分化し成熟するメカニズムを解明する(in vitro)こと、(2) HUCPVCsが歯周組織の細胞へと分化する可能性を探る(in vitro)ことを目指し、検討を行った。
骨形成因子の１つであるBMP(Bone Morphological protein)はTGF-βスーパーファミリーに属し、骨や血管に関わる疾患の治療に関わると注目されている。BMPのうち、BMP4は主に骨や軟骨の発生や維持に作用し、様々な骨の疾患とも関連があることが知られている。HUCPVCsをBMP4で刺激するとBMP4/Smadシグナルが機能する。このことから、BMP4の刺激により、効果的にHUCPVCsを骨に分化させることができるのではないかと推察し、実験を開始した。具体的には、BMP刺激によって活性化したBMP/Smadシグナルを、RNAアレイ分析を用いて、網羅的に調べる実験を始めた。学外分担者についても、上記課題の実験的検討を進めている。
しかしながら、平成28年8月に、突発的な病気により手術を受けた。平成28年度中は、治療に専念することとなったため、その時点で研究を中断した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

BMP刺激によって活性化したBMP/Smadシグナルを、RNAアレイ分析を用いて、網羅的に調べる実験を始めた。
しかし、平成28年8月に、突発的な病気により手術を受けた。平成28年度中は、治療に専念することとなったため、その時点で研究を中断した。

Strategy for Future Research Activity

本研究では、HUCPVCsの特性を解明する基礎的研究と、骨再生療法へと臨床応用展開するための基盤的検討を行うことを目的としている。BMP4の刺激により、効果的にHUCPVCsを骨に分化させるメカニズムを実験的に検討することを短期的目標として、病気治療に専念し、平成29年度中の研究再開を目指す。

Expenditure Plan for Carryover Budget

病気治療に専念し、平成29年度中の研究再開を目指す。