Therapeutic effects of adipose derived regenerative cells for fracture healing using rat unhealing fracture model.

• Project/Area Number: 18K09030
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Matsumoto Tomoyuki 神戸大学, 医学部附属病院, 講師 (50546588)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 申也 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (20437487) ; 橋本 慎吾 神戸大学, 医学研究科, 特命助教 (20457089) ; 松下 雄彦 神戸大学, 医学研究科, 講師 (40467650) ; 黒田 良祐 神戸大学, 医学研究科, 教授 (80379362) ; 高山 孝治 神戸大学, 医学部附属病院, 医学研究員 (80546490)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 脂肪幹細胞 / 骨折治癒 / 脂肪由来再生幹細胞 / 難治性骨折

Outline of Final Research Achievements

In this study, therapeutic potential of adiposederived regenerative cells (ADRCs) for unhealing fracture was investigated in vitro and in vivo experiment. In the in vitro experiment, frozen and fresh ADRCs showed similar potential for proliferation and multi-differentiation. In the in vivo experiment using immunodeficient rat unhealing fracture model, transplantation of ADRCs exhibited enhanced fracture healing via angiogenesis and osteogenesis in the radiological and histological assessment. Furthermore, fresh and frozen ADRCs showed similar potential healing as well. Therapeutic potential of fresh and frozen ADRCs for nonunion fracture was confirmed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脂肪由来再生幹細胞（Adiposederived regenerative cells; ADRCs）の再生医療としての臨床での使用が普及しているが、その機序に関してはいまだに不明な点が多い。本研究では難治性骨折モデルにおけるその有用性が細胞自身の分化およびパラクライン効果が関与していることが証明された。さらに凍結細胞での治癒能も新鮮細胞と同様に確認されたことにより、臨床での凍結細胞使用の有用性を示唆するものであり、患者が自身の細胞を凍結することで複数回治療を受けれるという恩恵につながる。

Research Products

• [Journal Article] Cryopreserved human adipose-derived stromal vascular fraction maintains fracture healing potential via angiogenesis and osteogenesis in an immunodeficient rat model. (2021)
  • Author(s): Tomoyuki Kamenaga, Yuichi Kuroda, Kanto Nagai, Masanori Tsubosaka, Yoshinori Takashima, Kenichi Kikuchi, Masahiro Fujita, Kemmei Ikuta, Kensuke Anjiki, Toshihisa Maeda, Naoki Nakano, Koji Takayama, Shingo Hashimoto, Shinya Hayashi, Takehiko Matsushita, Takahiro Niikura, Ryosuke Kuroda, Tomoyuki Matsumoto
  • Journal Title: Stem Cell research & Therapy Volume: 12(1) Issue: 1 Pages: 110-110
  • DOI: 10.1186/s13287-021-02182-3
  • NAID: 120006975754
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Therapeutic effects of adipose derived regenerative cells for fracture healing. (2020)
  • Author(s): Tomoyuki Kamenaga, Tomoyuki Matsumoto, Koji Takayama, Masahiro Fujita, Kenichi Kikuchi, Yoshinori Takashima, Masanori Tsubosaka, Koji Fukuda, Shingo Hashimoto, Shinya Hayashi, Ryosuke Kuroda
  • Organizer: Annual Meeting of Orthopaedic Research Society
• [Presentation] 脂肪由来幹細胞の難治性骨折に対する治癒促進効果 (2019)
  • Author(s): 亀長智幸, 松本知之, 高山孝治, 林申也, 橋本慎吾, 黒田雄一,壷坂正徳, 高島良典, 黒田良祐
  • Organizer: 第３４回日本整形外科学会基礎学術集会
• [Presentation] Therapeutic effects of adipose derived regenerative cells for fracture healing using rat unhealing fracture model. (2019)
  • Author(s): Tomoyuki Kamenaga, Tomoyuki Matsumoto, Koji Takayama, Masahiro Fujita, Kenichi Kikuchi, Yoshinori Takashima, Masanori Tsubosaka, Koji Fukuda, Shingo Hashimoto, Shinya Hayashi, Ryosuke Kuroda
  • Organizer: 2020 annual meeting of Orthopaedic Research Society
• [Presentation] 脂肪由来幹細胞の難治性骨折に対する治癒促進効果 (2019)
  • Author(s): 亀長智幸, 松本知之, 高山孝治, 林申也, 橋本慎吾, 黒田雄一,壷坂正徳, 高島良典, 黒田良祐
  • Organizer: 第１８回日本再生医療学会
• [Presentation] 脂肪由来幹細胞の難治性骨折に対する治癒促進効果 (2019)
  • Author(s): 亀長智幸、松本知之、高山孝治、林申也、橋本慎吾、黒田雄一、壷坂正憲、高島良典、黒田良祐
  • Organizer: 日本再生医療学会