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Involvement of exosomal miRNAs released from chondrocyte cell sheets in cartilage repair mechanisms.

Research Project

Project/Area Number 19K18509
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

Maehara Miki  東海大学, 医学部, 特定研究員 (40794102)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
KeywordsExosome / 関節疾患 / 細胞シート / 軟骨再生 / 再生医療 / エクソソーム / miRNA / 関節治療
Outline of Research at the Start

軟骨細胞シートを用いた関節治療の実現にあたり、細胞シートの形質や品質を非侵襲的に検査する方法が望まれている。細胞が放出するエクソソームにはmiRNAが含まれており、細胞間情報伝達物質としての役割を果たすことが知られ、バイオマーカーとしての利用も期待されている。我々はこれまでに、細胞シート培養上清中エクソソーム内に特定のmiRNAが選択的にパッケージングされることを見出し、軟骨修復能の高い細胞シートにて特徴的に発現するエクソソーム内包miRNAを同定した。本研究では、これらのmiRNAにおける細胞シートの軟骨形質マーカーとしての機能の検証と、軟骨修復機序への関与の解明を目的とする。

Outline of Final Research Achievements

We have previously identified three types of miRNAs that are characteristically expressed in exosomes released by polydactyly-derived chondrocyte sheets (PD sheets), which have particularly high cartilage regeneration capacity. The aim of this study was to identify the actions of these three types of miRNAs in the intra-articular environment and to elucidate their involvement in the characteristics and efficacy of the PD sheet. The three miRNAs may act on cartilage, synovium, and immune cells to improve the intra-articular environment by suppressing inflammation and the release of catabolic factors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我々が特定した3種類のPD-Exo-miRは、培養上清ExosomeよりPCR等で検出することができるため、細胞シート自体を犠牲にすることなく、作製したシートの特性・有効性の非侵襲的な事前評価指標として使用できる可能性がある。また、PD-Exo-miRはPDシートの特性や有効性の本質を反映している可能性が高いことから、OAKをはじめとする関節疾患に対する新たな治療薬として利用できる可能性がある。PD-Exo-miRによる低侵襲かつセルフリーなポイントオブケア治療につながる可能性があり、根治的な治療法のないOAKをはじめとする関節疾患の新たな治療法となる可能性が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Potential of Exosomes for Diagnosis and Treatment of Joint Disease: Towards a Point-of-Care Therapy for Osteoarthritis of the Knee2021

    • Author(s)
      Maehara Miki、Toyoda Eriko、Takahashi Takumi、Watanabe Masahiko、Sato Masato
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 5 Pages: 2666-2666

    • DOI

      10.3390/ijms22052666

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Exosomeを用いた関節治療の可能性ー軟骨細胞シートの有効性に関与するExosomal miRNAの探索ー2022

    • Author(s)
      前原 美樹, 豊田 恵利子, 高橋 匠, 岡田 恵里, 渡部 綾子, 内山 綾香, 赤松 正 , 渡辺 雅彦, 佐藤 正人
    • Organizer
      第21回 日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] EXOSOMAL MIRNAS INVOLVED IN CARTILAGE REPAIR MECHANISM OF POLYDACTYLY-DERIVED CHONDROCYTE SHEETS2022

    • Author(s)
      M. Maehara, M. Sato, E. Toyoda, T. Takahashi, R. Uchiyama, R. Matoba, K. Nonaka, H. Iijima and M. Watanabe
    • Organizer
      2022 Osteoarthritis Research Society International (OARSI) World Congress
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多指症軟骨細胞シートの有効性に関与するexosomal miRNAの機能の探索2021

    • Author(s)
      前原美樹、豊田恵利子、高橋匠、野中謙、飯島寛、的場亮、赤松正、渡辺雅彦、佐藤正人
    • Organizer
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 関節疾患の治療及び/又は予防のための剤及び医薬組成物2022

    • Inventor(s)
      前原美樹、佐藤正人
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人東海大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-017120
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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