| Project/Area Number |
22K09369
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
藤田 諒 北海道大学, 医学研究院, 客員研究員 (30908190)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高畑 雅彦 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (40374368)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 骨再生 / 若年者由来歯髄幹細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
高齢人口の増加に伴い、骨粗鬆症を基盤とした脆弱性骨折の発生数は増加の一途を辿っている。 脆弱性骨折であっても、骨が再生・癒合すれば痛みやADLは改善するが、実際には全骨折の10%はうまく骨が治癒せず難治骨折（遷延治癒あるいは偽関節）へと至る。 難治骨折となった高齢者は慢性的な痛みやADL制限のため寝たきりや要介護となることから、難治骨折に対する新規治療法開発は社会的・医療経済学的にも重要な意味をもつ。 骨組織修復を担う間葉系幹細胞の数や機能の低下が難治化の主因のひとつであることから、本研究では小児歯髄由来の“活きのよい”幹細胞を骨折部に補充し骨治癒を促進する新規難治骨折治療法の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
難治骨折となった高齢者は慢性的な痛みやADL制限のため寝たきりや要介護となることから, 難治骨折に対する新規治療法開発は社会的・医療経済学的にも重要な意味をもつ. 骨組織修復を担う間葉系幹細胞の数や機能の低下が難治化の主因のひとつであることから, 本研究では小児歯髄由来の“活きのよい”幹細胞である歯髄幹細胞(SHED; Stem cells from Human Exfoliated Deciduous teeth) を骨折部に補充し骨治癒を促進する新規難治骨折治療法の開発を目指す. 充療法の効果をラット前臨床モデルを用いて検討した。16週齢雄Sprague-Dawleyラットの脛骨に20Gy放射線単回照射(XRT)を行い、幹細胞を減少させた難治骨折モデルを作成した。XRT４週間後に両側脛骨に3mm径の骨孔を作成し、片脚にはSHEDを播種したハイドロキシアパタイトコラーゲン複合体(HA/Col)を、対側にはHA/Colのみを移植した。2週毎に縦断的にCTを撮像し骨孔閉鎖率を計測するとともに、4、8週後に摘出したサンプルを組織学的に評価した。その結果、健常ラットでは6週間程度で骨孔はほぼ閉鎖するが、XRTを行ったラットでは8週後の骨孔閉鎖率は平均20%（対照HA/Colのみ）と治癒が遷延していた。一方、SHED移植側の骨孔閉鎖率は平均57%と有意に改善した。組織評価ではSHED由来の細胞は確認できなかったが、より豊富な血管と骨新生像がみられた。こ結果からSHED局所投与は高齢者難治骨折の治癒を促進させる可能性が示された。SHEDは、それ自身が骨芽細胞に分化するのではなく、血管新生など移植後早期のイベントを賦活化することで骨修復を促進する可能性が考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
進捗予定通りの結果が出ている
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はIn vitroでの作用メカニズムの解明およびpotency評価系の開発に注力していく予定である。多分化能を持つSHEDが生体内移植環境下においてどの程度の期間遺残し、どの程度軟骨細胞、骨芽細胞、骨細胞への分化し、骨治癒に貢献するのかを免疫組織学的手法を用いて検討する。また、液性因子を介した骨芽細胞分化、活性化能及び、血管新生能の評価も行う予定である。DISH上でSHEDと前骨芽細胞株との共培養しその培養液に対してPCR検査を用いて評価する予定としている。
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