| Project/Area Number |
23K21465
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| Project/Area Number (Other) |
21H03052 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
河村 真吾 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 特任講師 (30456511)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平川 明弘 岐阜大学, 医学部附属病院, 助教 (50422720)
秋山 治彦 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60402830)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | 腱損傷 / PI3K/Aktシグナル / 再生医療 / 腱再生 / 腱再生医療 / 腱細胞 / PI3K/Akt |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、腱損傷により活性化されるPI3K/Akt再生シグナルの制御機構の全貌を解明することである。なかでも、本シグナルを制御する上流経路を同定するとともに、その経路のエピジェネティック制御機構を重点的に解析することで、加齢により再生能力の低下した腱損傷に対して、腱再生シグナルのエピジェネティック制御機構を標的とした革新的な腱再生治療を開発することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
若齢マウスの腱再生における、PI3K/Aktシグナルの役割を腱細胞(Scx陽性細胞)と腱鞘滑膜細胞（Tppp3陽性細胞）の各々において解析した。その結果、in vitro、in vivo双方にて、PI3K/Aktシグナルは細胞の遊走、増殖と幹細胞性に関与していることが明らかとなった。本内容は現在論文投稿中（revise中）である。
研究費申請時の計画通り若齢マウスと高齢マウスにおいて、PI3K/Aktシグナルの活性を調節するmiRNAの同定を試みたが、検出できなかった。高齢マウスにおけるPI3K/Aktシグナル活性化による腱再生能向上を評価すべく、腱細胞（Scx陽性細胞）、腱鞘滑膜細胞（Tppp3陽性細胞）、筋線維芽細胞（SMA陽性細胞）特異的Cre誘導マウスとPI3K/Aktシグナルコンディショナル活性化マウス（Ptenflox）を交配し、腱再生を評価した。その結果、SMA陽性細胞においてPI3K/Aktシグナル活性化することでコントロール群に対して腱損傷後1ヶ月時の腱再生が向上した。しかし、腱損傷後3ヶ月ではむしろ腱再生（リモデリング）が低下していた。この結果、腱再生においてPI3K/Aktシグナル活性はダイナミックに変化しており、損傷後早期phaseでの活性化、後期phaseでの抑制が再生を促進することが示唆された。その過程でSMA陽性細胞とM2マクロファージの細胞間応答が著名に変化することが判明した。つまり組織損傷後の再生において、M2マクロファージを制御することで、組織再生をコントロールできる可能性が示唆されたため、M2マクロファージ特異的CreマウスであるMrc1-CreERT2を導入し、Rosa26-stop-DTRマウスと交配することで、組織回復過程でＭ２マクロファージを除去した。現在、Ｍ２マクロファージ除去による組織再生の変化を解析中である。また、PI3K/Aktシグナル活性を変化させた間質細胞における遺伝子発現をRNAシークエンス法で解析し、M2マクロファージ誘導に関わる因子を同定する方針である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
・PI3k/Aktシグナルを制御する上流制御機構の解明に着手したが、PI3K/Aktシグナルの活性を調節するmiRNAの同定を試みたが、検出できなかった。
・PI3k/Aktシグナルによって制御させる再生促進機構として、新たに免疫細胞との細胞間応答機構の存在を同定したが、新たな遺伝子改変マウスを入手、作製する必要が生じたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
組織損傷後の再生において、M2マクロファージを制御することで、組織再生をコントロールできる可能性が示唆されたため、M2マクロファージ特異的CreマウスであるMrc1-CreERT2を導入し、Rosa26-stop-DTRマウスと交配することで、組織回復過程でＭ２マクロファージを除去した。現在、Ｍ２マクロファージ除去による組織再生の変化を解析中である。また、PI3K/Aktシグナル活性を変化させた間質細胞における遺伝子発現をRNAシークエンス法で解析し、M2マクロファージ誘導に関わる因子を同定する方針である。
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