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2015 Fiscal Year Research-status Report

変形性関節症の軟骨損傷に対する脂肪由来幹細胞を用いた予防と治療に関する基礎実験

Research Project

Project/Area Number 15K10465
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

加畑 多文  金沢大学, 大学病院, 准教授 (10334749)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 林 克洋  金沢大学, 大学病院, 助教 (80507054)
高木 知治  金沢大学, 大学病院, 医員 (40749173)
方 向  金沢大学, 医学系, 博士研究員 (20750350)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords再生医療 / 変形性膝関節症 / 脂肪幹細胞 / paracrine effect
Outline of Annual Research Achievements

変形性膝関節症(以下OA)の軟骨変性に対し、脂肪由来間葉系幹細胞adiposed-derived stem cells (ADSC)を用いた予防・修復の可能性を動物実験で検証する。特に脂肪幹細胞のparacrine effectを増強させることによる予防・修復の効率化を確立し、臨床応用出来ないかと考えている。本研究では、ADSCシートを用いることで関節内への幹細胞の生着率を向上させ、OA予防効果の増強を目指す。平成27年度は、家兎の両膝に前十字靭帯切離術を施行し、外傷性のOAモデルを作製した。同時に家兎の後頚部から脂肪を採取し、ADSCを培養した。培養したADSCからADSCシートを作成し、OAが完成する術後4週、5週、6週の時点でADSCシートを移植した。control群にはsham手術としてADSCを含まないシートのみを移植した。術後8週・12週の時点で各群ソムノペンチルによる安楽死を行い、関節面の肉眼評価、組織学的評価、免疫組織染色、DiIによるトレーシングを行った。現在は対象数の増加と結果の解析を行っている。我々の研究チームではすでに、同モデルにおいてヒアルロン酸を担体とした研究を行っており、平成27年度に英文誌に掲載された(研究成果の雑誌論文の項を参照)。同研究は、OAモデル作製法や評価方法、移植する細胞数は本研究と共通しており、本研究結果と比較して脂肪幹細胞シートの優位性を検討していきたいと考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

平成27年度でOAモデルの作製、シートの移植までの手技はほぼ確立した。現在はn数を増やし、各種評価を行っている。

Strategy for Future Research Activity

我々の研究チームではすでに、ヒアルロン酸を担体とした同様な研究を行っており、本研究結果と比較して脂肪幹細胞シートの優位性を検討する予定である。
平行してin vitroでの評価も検討している。具体的には、膝関節より抽出した軟骨細胞とADSCあるいはADSCシートを共培養し、OA状況下を反映するためTNF-α刺激を加える。培養液中のMMP3、MMP13、ADAMTS5をrealtime PCRで定量評価を行い、ADSCのparacrine effectを評価する。

Causes of Carryover

平成27年度には研究費を適正に使用したが、OAモデルの作製およびADSCシート移植の手技の確立に予想よりも時間を要し、未使用額が生じたため平成28年度に繰り越した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成28年度はOAモデルの実験を引き続き行い、さらに前述のin vitroの実験も並行して行う予定である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] The paracrine effect of adipose-derived stem cells inhibits osteoarthritis progression.2015

    • Author(s)
      Kuroda K, Kabata T, Hayashi K, Maeda T, Kajino Y, Iwai S, Fujita K, Hasegawa K, Inoue D, Sugimoto N, Tsuchiya H.
    • Journal Title

      BMC Musculoskelet Disord.

      Volume: 16 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s12891-015-0701-4

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Iodine-Supported Hip Implants: Short Term Clinical Results.2015

    • Author(s)
      Kabata T, Maeda T, Kajino Y, Hasegawa K, Inoue D, Yamamoto T, Takagi T, Ohmori T, Tsuchiya H.
    • Journal Title

      Biomed Res Int.

      Volume: 2015 Pages: -

    • DOI

      10.1155/2015/368124.

    • Open Access
  • [Journal Article] PCLを温存したCS型TKAの動作解析-イメージフリーナビゲーションシステムを用いた屍体研究2015

    • Author(s)
      高木知治,前田亨,加畑多文,楫野良知,長谷川和宏,井上大輔,山本崇史,土屋弘行
    • Journal Title

      日本人工関節学会誌

      Volume: 45 Pages: 505-506

  • [Presentation] ヨード担持表面処理を施したチタン製インプラントの実用化への試み2015

    • Author(s)
      加畑多文, 楫野良知, 白井寿治, 土屋弘行
    • Organizer
      日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • Year and Date
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [Presentation] CS型TKAにおいてPCLの有無がkinematicsに与える影響 ―イメージフリーナビゲーションシステムを用いた屍体研究―2015

    • Author(s)
      高木知治, 前田亨, 加畑多文, 楫野良知, 長谷川和宏, 井上大輔, 山本崇史, 土屋弘行
    • Organizer
      日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • Year and Date
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [Presentation] Early Dislocation Rate In Computer Navigation Assisted Primary Total Hip Arthroplasty2015

    • Author(s)
      Kabata T, Maeda T, Kajino Y, Kuroda K, Hasegawa K, Inoue D, Yamamoto T, Takagi T, Tsuchiya H
    • Organizer
      16th European Federation of National Associations of Orthopaedics and Traumatology
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [Presentation] Motion Analysis After Cruciate-Substituting Total Knee Arthroplasty Suggests The Role Of Posterior Cruciate Ligament: A Cadaveric Study2015

    • Author(s)
      Takagi T, Toru M, Kabata T, Kajino Y, Hasegawa K, Inoue D, Yamamoto T, Tsuchiya H
    • Organizer
      16th European Federation of National Associations of Orthopaedics and Traumatology
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29

URL: 

Published: 2017-01-06  

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