組識工学技術による骨組識再生治療の検討-脚延長モデルによる臨床応用の手法確立-

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370461
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 石黒 直樹 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20212871)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小嶋 俊久 名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 ; 鬼頭 浩史 名古屋大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (40291174) ; 北小路 隆彦 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (10303637)
• Keywords: 脚延長 / 組織工学 / 骨形成 / 骨芽細胞 / 骨髄幹細胞 / 臨床研究

Research Abstract

骨髄幹細胞の増殖・分化制御により骨芽細胞様細胞を多量に作り出し、骨芽細胞を適切な足場(Scaffold)と共に生体に戻すことにより、組織再生(骨形成促進)を可能とする治療の開発を目的とした。脚延長は、組織再生を目指す再生医療の非常によいモデルで延長により生じる組織不足(骨、筋などの組織)を如何に早く確実に再生させるかを検討することは、整形外科領域で広く組織再生医療に応用可能と考えられる。培養骨髄細胞を骨芽細胞に分化させてラット脚延長モデルに使用する我々の方法は既に良好な結果を得て論文投稿済みである。しかしヒトに応用するためには更に(1)安定的な増殖分化による培養骨芽細胞を獲得する手法の確立、(2)細胞担体としての開発、(3)欠損充填の効率化を目的としたScaffoldの開発、(4)細胞治療を行う至適時期の決定などが必要とされる。ラット骨髄細胞をデキサメサゾン、Vitamin D添加の条件で約三週間培養するとアルカリフォスファターゼ陽性、オステオカルシン陽性細胞を得た。この細胞は生体中で骨形成能を持ち、成長因子(hrFGF-2,hrBMP-2)の添加により更に活性が高まる。BMP-2遺伝子導入強制発現細胞との混合培養によっても同様な効果が得られた。特にhrFGF-2は優れた細胞増殖効果を持ち効率よく短期間に骨芽細胞を分化誘導させることが出来た。この知見を基に名古屋大学倫理委員会の審査・承認を得て臨床試験を開始した。

Research Products

• [Publications] Hiroki Tsuchiya, Hiroshi Kitoh, Fumiaki Sugiura, Naoki ishiguro: "Chondrogenesis enhanced by overexpression of sox9 gene in mouse bone marrow-derived mesenchymal stem cells"Biochem Bioph Res Co. 301. 338-343 (2003)
• [Publications] Yuji Takamine, Hiroki Tsuchiya, Takahiko Kitakoji, Kazuhiro Kurita, Yoshihiro Ono, Y.Ohshima, Hiroshi Kitoh, Naoki Ishiguro et al.: "Distraction Osteogenesis Enhaaced by Osteoblastlike Cells and Collagen Gel"Clin Orthop. 399. 240-246 (2002)
• [Publications] Hidefumi Inoh, Naoki Ishiguro, ShinIchi Sawazaki, Hideki Amma et al.: "Uni-axial cyclic stretch induces the activation of transcription factor nuclear factor κB in human fibroblast cells"FASEB Jornal. 16. 405-407 (2002)
• [Publications] Tsuyoshi Watanabe, M.Ichihara, M.Hashimoto, K.Shimono, Y.Shimoyama, T.Nagasaka, Y.Murakumo, H.Murakami, H.Sugiura, H.Iwata, Naoki Ishiguro et al.: "Characterization of gene expression induced by RET with MEN2A or MEN2B mutation"Am J Pathol. 161. 249-256 (2002)
• [Publications] Naoki Ishiguro, Toshihisa Kojima, A.Robin Poole: "Mechanism of Cartilage Destruction in Osteoarthritis"Nagoya J Med Sci. 65. 73-84 (2002)
• [Publications] Taichi Tsuji, Yukihiro Matsuyama, Manabu Goto, Yu Yimin, Koji Sato, Yukiharu Hasegawa, Naoki Ishiguro et al.: "Knee-spine syndrome : correlation between sacral inclination and patellofemoral joint pain"J Orthop Sci. 7. 519-523 (2002)