成育医療における骨・靱帯の生分解性足場材料の探索と融合蛋白質の創製

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K15559
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 高山 真一郎 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 臓器・運動器病態外科部, 部長 (40138045)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梅澤 明弘 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 再生医療センター, 副所長/再生医療センター長 (70213486)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 小児運動器学 / キメラタンパク質 / 再生医療 / 生分解性材料

Outline of Annual Research Achievements

細胞外マトリックスの代表的な細胞接着タンパクであるファイブロネクチンの持つコラーゲンへの高い結合性に注目した。本研究の目的は骨形成タンパクの一つであBonemorphogenic protein 4( BMP-4 )にファイブロネクチンのコラーゲン結合領域を融合させたキメラタンパクを作製し、コラーゲン複合化合成高分子担体へ結合させることで培養担体の持つ利点を生かしたまま、成長因子の供給も行うことのできるインテリジェント再生足場材料を開発することである。新規複合化材料の薬物送達システム機能の評価を行った。シート上のキメラタンパク局在は生体外にて免疫組織学的に評価するとともに培養液中へのタンパク放出程度をファイブロネクチンの継時的なELISA法により推定する。キメラ化BMP-4の機能確認は培養未分化骨髄間質細胞へのキメラタンパクの添加および複合化シートへの細胞播種実験により、骨分化マーカー遺伝子の発現、alkaline phosphatase活性の定量にて行う。
さらにこの複合化シートを単独または未分化骨髄間質細胞（国立成育医療センターにて承認された（承認受付番号12-22 および13-11）、研究者の研究室により分離培養した細胞表面マーカー、gene arrayを用いたプロファイリングを行い細胞の有する性格を詳細に検討されたもの）を播種した状態で免疫不全マウス(NOD/SCID/IL-2 ノックアウトマウス)へ移植し、骨への分化、骨再生方法を検討する。また各種条件下での足場の形態を確立する。加えて組織学的評価を通じて生体内における骨形成能と組織に対する毒性の有無を確認する。
最終的には骨髄間質細胞を開発した骨再生足場材料に播種し、疾患モデルマウスへ移植することで、疾患の治療に有効であるか評価を行う。

Current Status of Research Progress

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

Reason

細胞の培養と特製解析、キメラタンパク質の精製等、研究は概ね順調に推移している。

Strategy for Future Research Activity

［臨床応用への具体的な検討を行う。］
細胞および足場の製剤化を視野に臨床応用に対して医薬品GCP（平成9年厚生省令第28号「医薬品の臨床試験の実施の基準に関する省令」、最終改正未施行省令平成26年7月30日厚生労働省令第87号）と等しいレベルでの科学性および倫理性を確保する検討を、①細胞に関して、②足場に関して検討を行い、上記を満たした上で新たな治療プロトコールを作成し治療の方向を決定する。

Causes of Carryover

試薬の納品が年度内に間に合わなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

残金分は消耗品費として使用する。