| Project/Area Number |
22K09393
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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 | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
石橋 恭之 弘前大学, 医学研究科, 教授 (80292142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 由佳 弘前大学, 医学部附属病院, 講師 (40455746)
佐々木 英嗣 弘前大学, 医学研究科, 講師 (60587038)
千葉 大輔 弘前大学, 医学研究科, 客員研究員 (70587055)
石橋 恭太 弘前大学, 医学研究科, 客員研究員 (80898388)
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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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 膝前十字靭帯 / 軟骨損傷 / 再生誘導 / 半月板損傷 / 関節軟骨 / 再生 / 内側側副靱帯 / 再生誘導医薬 / 再生医療 / 変形性関節症 / 軟骨 / 靱帯 / 半月板 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、再生誘導医薬（HMGB1ペプチド）を用いて関節内組織修復を促進する新たな治療戦略を開発することである。関節軟骨は一度損傷すると自然治癒困難と考えられているが、HMGB1ペプチドにより関節内に間葉系幹細胞誘導することで組織修復を促進することが可能となる。このような治療戦略は従来の再生医療とは異なるコンセプトであり、関節軟骨のみならず、半月板や靱帯修復に応用できる可能性を含んでいる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、再生誘導医薬（HMGB1ペプチド）を用いて関節内組織修復を促進する新たな治療戦略を開発することである。現在関節内組織損傷マウスやラットでの各種実験モデルの作成を行い、その条件検討を行っているところである。膝前十字靱帯（ACL）損傷モデルマウス・ラットのプロトコルは完成したが、移植腱留置に関する問題点もあり、手技向上を目指しながら、再生誘導医薬投与後の強度試験の条件検討も行っているところである。また、靭帯修復メカニズム解明を目標とした関節内靱帯 (ACL) と関節外靱帯 (内側側副靱帯：MCL) の修復実験では、ACLとMCLを酵素処理し、細胞を単離し、FACSを用いて単一細胞ごとに分集し、single cell RNA sequencingを行い、その特徴を明らかにすることができた。マウスにおける関節内・関節外靱帯間ではsingle cellレベルでのRNA解析から細胞集団の相違があり、靱帯修復の機序やポテンシャルが異なることを明らかにしてきた（Ishibashi K, 2022 Commun Biol. ACLMCL）。これらにHMGB-1ペプチドがどのように影響するかを追加実験していく予定である。
また半月板欠損モデルの実験での実験も順調に進んでおり、HMGB-1の投与による半月板の再生促進、変形性膝関節症の予防効果があるところまで明らかにし、学会発表を行ってきた(石橋. 日整会基礎 2021)。この内容に関しては現在論文作成中である。
軟骨修復に関しても単一細胞レベルでの解析を行い、自家培養軟骨細胞移植に適した条件の検討を行っているところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当学における単一細胞遺伝子解析実験の予備実験には多くの条件等や他科との連絡調整が必要であり、少し時間を要している。動物実験は引き続き投与実験を継続して行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は各種動物実験モデルに対する再生誘導医薬投与実験を進めていく予定である。また、それぞれのモデルにおいて投与後の組織評価、機能評価を行うのと同時に再生に寄与する細胞群の同定とそのメカニズム解明を進めていく予定である。手術時の廃棄材料となる関節滑膜あるいは軟骨由来の細胞に対するHMGB-1の効果をin vitroでも検証していく予定である。
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