機能性オルガノイド作製・局所送達プラットホーム構築による運動器再生法の創出
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21H03059
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
内田 健太郎 北里大学, 医学部, 講師 (50547578)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大鳥 精司 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (40361430)
馬渕 洋 順天堂大学, 大学院医学研究科, 客員准教授 (50424172)
小出 隆規 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70322253)
井上 玄 北里大学, 医学部, 准教授 (80594209)
関口 裕之 湘南医療大学, 臨床医学研究所, 研究員 (90547233)
高野 昇太郎 北里大学, 医学部, 助教 (10596505)
廣澤 直也 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任助教 (10882748)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | スフェロイド / 局所硬化ゲル / コラーゲン結合成長因子模倣ペプチド / 運動器再生 / オルガノイド / コラーゲン結合型成長因子 / 成長因子 / 環状コラーゲンミメティックペプチド / コラーゲンミメティックペプチド |
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| Outline of Research at the Start |
外傷による運動器の障害は日常動作、生活の質の低下のみならず精神的苦痛を与える。従って、早期かつ確実性の高い運動器再建法は患者QOL上昇、早期離床、社会復帰に必須である。本研究では、1.運動器再生に最適な(栄養因子産生に富む)オルガノイド細胞組成を見出す。2.環状コラーゲンミメティックペプチド(cCMP)と成長因子(GF)の融合タンパク作製と次世代 cCMP の開発により長期GF徐放と使用GFの低用量化を実現する。3.細胞・GFの局所送達に最適な局所硬化コラーゲンゲルを開発する。4. 作製した機能性オルガノイドを運動器傷害モデルに供することにより運動器再生シーズとして有用性を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は昨年度までに最適化した局所硬化ゲル（ゼラチンゲル）、コラーゲン結合ｂFGF様ペプチド（bFGFmp-cCMP)、スフェロイド作製法を用いて作製した機能性オルガノイド局所送達システムを用いてマウス難治性骨折モデルに対する作用を検討した。マウス間葉系幹細胞を細胞非接着性の96穴プレートに播種し、スフェロイドを作製した。マウス大腿骨骨幹部の骨膜組織を電気メスで焼灼し、マウス難治性大腿骨モデルを作製した。骨折後、1 ug のbFGFmp-cCMPを投与した群 (bFGFmp-cCMP群)、スフェロイドを投与した群 (sphe群)、スフェロイドとbFGFmp-cCMPを混合後、投与した群 (sphe-bFGFmp-cCMP)群を作製した。骨折のみ作製した群をコントロールとした（con群）。骨折4週後、マイクロCTを用いて仮骨体積（CV）、骨塩量（BMC）を測定した。また、FITC標識したbFGFmp-cCMPを用いてスフェロイドへの吸着試験を行った。その結果、bFGFmp-cCMP, sphe-bFGFmp-cCMP群はコントロール群に比べ僅かに骨形成を促進したが、bFGFmp-cCMPとsphe-bFGFmp-cCMPとの間に有意な差は認められなった。in vitroの結合試験においてbFGFmp-cCMPのスフェロイドの結合は認められた。これまでの結果からゼラチン局所硬化ゲルはスフェロイドの送達担体として有用であることが示された。また、cCMPはスフェロイドへの成長因子結合に有用であったが、bFGFmpの活性が低くかった。活性の高い成長因子部を結合することで高い骨形成が期待できると考えられた。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(11 results)
