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In vivo direct conversion of fibroblasts to highly functional osteoblasts by synthetic mRNA

Research Project

Project/Area Number 24K22195
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

山本 健太  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00636160)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松田 修  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00271164)
岸田 綱郎  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00370205)
小谷 晋一郎  京都府立医科大学, 医学部, 研究員 (30783964)
Project Period (FY) 2024-06-28 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywordsダイレクト・リプログラミング / mRNA / 骨芽細胞 / ダイレクト・コンヴァージョン / 再生医療
Outline of Research at the Start

本研究では、合成mRNAを用いて高い骨再生機能を有する骨芽細胞を生体内局所で直接誘導する手法(in vivo direct conversion)を開発し、将来の効果的な新規歯科再生医療開発のための基盤技術を確立する。

Outline of Annual Research Achievements

顎骨腫瘍やMRONJに対する骨切除術後の顎骨欠損や、重度の歯周病に合併する歯槽骨吸収に対し、有効な骨再生治療が求められている。骨芽細胞を骨欠損部に移植できれば効果的な治療法となるので、我々はこれまでに、線維芽細胞に特定の転写因子の遺伝子を導入することで、機能的な骨芽細胞を直接誘導する技術を細胞培養の系で確立してきた。しかしながらこれまではウイルスベクターやプラスミドベクターを用いて転写因子の遺伝子のDNAを導入することで達成していた。
一方、近年mRNAワクチンが広く使用され、その効果と一定の安全性が立証されてきた。そこで本研究では、より高い実用性持たせるために、合成mRNAを用いて体細胞より骨再生機能を有する骨芽細胞を誘導する技術を開発するとともに、生体内局所で骨芽細胞を直接誘導する手法も開発し、将来の効果的な新規歯科再生医療開発のための基盤技術を確立することを目的とする。
本年度は、いくつかの合成mRNAを体細胞に導入し、導入発現効率が高いmRNAの量と種類および導入ベクターを決定した。また特定したmRNAのセットを用いることで体細胞に骨芽細様のフェノタイプを誘導することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

体細胞より合成mRNAを用いて骨芽細胞様細胞の直接誘導に成功した。

Strategy for Future Research Activity

今後は、移植後の網羅的遺伝子解析やCT画像評価等を行い、得られた骨芽細胞様細胞の更なる性状解析ならびに機能解析を行っていく予定である。

Report

(1 results)
  • 2024 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2025 2024

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Mapping Selenium Nanoparticles Distribution Inside Cells through Confocal Raman Microspectroscopy2025

    • Author(s)
      Redolfi-Bristol Davide、Yamamoto Kenta、Zhu Wenliang、Mazda Osam、Riello Pietro、Marin Elia、Pezzotti Giuseppe
    • Journal Title

      ACS Applied Materials & Interfaces

      Volume: 17 Issue: 12 Pages: 18124-18133

    • DOI

      10.1021/acsami.5c00380

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Investigation of the stemness and wound-healing potential of long-term cryopreserved stromal vascular fraction cells2025

    • Author(s)
      Inafuku Naoki、Sowa Yoshihiro、Kishida Tsunao、Sawai Seiji、Ntege Edward Hosea、Numajiri Toshiaki、Yamamoto Kenta、Shimizu Yusuke、Mazda Osam
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 29 Pages: 128-139

    • DOI

      10.1016/j.reth.2025.02.004

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bioengineering strategies for regeneration of skin integrity: A literature review2025

    • Author(s)
      Shiraishi Makoto、Sowa Yoshihiro、Sunaga Ataru、Yamamoto Kenta、Okazaki Mutsumi
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 28 Pages: 153-160

    • DOI

      10.1016/j.reth.2024.12.006

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Micronized cellular adipose matrix purified with a bladed connector contains abundant functional adipose stem cells2024

    • Author(s)
      Sowa Yoshihiro、Sawai Seiji、Yamamoto Kenta、Sunaga Ataru、Saito Natsumi、Shirado Takako、Toyohara Yoshihiro、Bolun Li、Yoshimura Kotaro、Mazda Osam
    • Journal Title

      Tissue and Cell

      Volume: 89 Pages: 102457-102457

    • DOI

      10.1016/j.tice.2024.102457

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cationic Glucan Dendrimer Gel-Mediated Local Delivery of Anti-OC-STAMP-siRNA for Treatment of Pathogenic Bone Resorption2024

    • Author(s)
      Yamamoto Kenta、Sawada Shin-Ichi、Shindo Satoru、Nakamura Shin、Kwon Young M.、Kianinejad Nazanin、Vardar Saynur、Hernandez Maria、Akiyoshi Kazunari、Kawai Toshihisa
    • Journal Title

      Gels

      Volume: 10 Issue: 6 Pages: 377-377

    • DOI

      10.3390/gels10060377

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Exploring the cellular antioxidant mechanism against cytotoxic silver nanoparticles: a Raman spectroscopic analysis2024

    • Author(s)
      Redolfi-Bristol Davide、Yamamoto Kenta、Marin Elia、Zhu Wenliang、Mazda Osam、Riello Pietro、Pezzotti Giuseppe
    • Journal Title

      Nanoscale

      Volume: 16 Issue: 20 Pages: 9985-9997

    • DOI

      10.1039/d4nr00462k

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多孔性架橋ナノゲルを用いた骨芽細胞の3D・ダイレクト・コンヴァージョンと骨再生医療への応用2024

    • Author(s)
      山本健太、田原義朗、秋吉一成、松田修
    • Organizer
      第66回歯科基礎医学会学術大会 アップデートシンポジウム4
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2024-07-03   Modified: 2025-12-26  

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