| Project/Area Number |
22K09392
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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 | National Hospital Organization Osaka-Minami Medical Center |
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Principal Investigator |
森口 悠 独立行政法人国立病院機構(大阪南医療センター臨床研究部), その他部局等, 医師 (00627797)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / 椎間板再生 / 静脈注射 / 細胞治療 / 幹細胞 / 静脈投与 / 軟骨再生 |
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| Outline of Research at the Start |
腰痛や下肢痛を引き起こす脊柱管狭窄症やすべり症など脊椎変性疾患、さらに成人脊椎変形の基礎病態は椎間板の変性に端を発するが、現行治療や手術ではこの加齢退行性変化を治療することはできない。そのため再生医療的見地から様々な細胞を生体の局所あるいは全身性に投与する試みが広く行われてきたが、幹細胞の経静脈的投与による宿主の脊椎内外応答に関する詳細な研究は乏しい。本研究ではラット椎間板変性モデルを用いて、幹細胞の経静脈的投与が傷害椎間板並びに宿主の主要臓器に与える影響を検証し、変性抑制効果、治療椎間板の構造と機能性、脊椎外臓器での代謝変化、作用メカニズムについて、投与する幹細胞腫の影響を交えて検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞治療の供給系として、脂肪・滑膜・骨髄と異なる起源の間葉系幹細胞を初代培養し細胞保存するプロトコールを検証した。異なる臓器由来体性幹細胞による増殖能や分化特性を比較し、in vivo実験で使用する細胞を脂肪由来あるいは滑膜由来間葉系幹細胞を選択することとした。ラット尾椎線維離穿刺モデルを用いて椎間板変性が誘導されることを確認し、この変性椎間板を有するラットに対して、尾静脈経由での細胞静脈注射が安定的に行われることを確認し、椎間板静脈治療の効果を検証する実験系を確立させた。また、経時的なin vivoイメージングとして尾椎単純レントゲンで椎間板高、MRIで含水率を測定し、無治療群と比較して幹細胞治療による椎間板の変性抑制効果のモニタリングを含めたプロトコールとして作成するのため、この分野で先進的技術を有するWeill CornellMedicineのDr. Roger Hartlらと研究会議を行い、in vivoイメージングとバイオメカ試験の手法について助言を得た。宿主側作用点を検索する手法の有効性確認として、Sham群で肺・腎・肝臓を採取してイメージング質量分析により網羅的代謝解析(メタボロミクス解析)を行った。静脈注射した細胞の大部分は宿主肺で捕捉されていた一方で、肺でのサーファクタントタンパク質に関する代謝が細胞注射前後で著明に変化しており、これらの再現性も確認できた。これらタンパクと骨軟骨代謝系の関連性を検討するとともに、他の臓器でのメタボローム解析を進めており、直近データとしては細胞注射により肝代謝にも変化が生じていることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度にラット椎間板変性を誘導し、静脈注射による椎間板治療モデル確立のために予備実験の追加を要したが、本年度には異なる細胞起源の注射効果の判定と宿主における臓器反応の検討とこれに基づいたin vivo実験を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
in vitro実験とともにin vivo変性椎間板治療実験を、解析・総括も含め最終年度に完了する。
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