2016 Fiscal Year Research-status Report
Comparative evaluation of human tissue-derived chondrocyte sheets and allogeneic chondrocyte sheets fabricated from a novel cell source, iPS cell-derived cartilaginous tissue
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16K01396
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
豊田 恵利子 東海大学, 医学部, 特定研究員 (90749269)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 正人 東海大学, 医学部, 教授 (10056335)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / 軟骨様組織 / 細胞シート / 軟骨再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自家軟骨細胞シート移植による関節治療法は、変形性膝関節症を有す患者を対象とした臨床研究において、これまで難しかった硝子軟骨による修復と安全性が確認されており、優れた治療法であることが示されている。しかし、細胞原料である成人膝軟骨細胞は体外で増殖させることが難しく、オーダーメイド医療となるため、本治療法を普及させるためには、同種軟骨細胞ソースの開発が必要である。本研究は、iPS細胞から誘導した硝子軟骨様組織を成人膝軟骨の代替組織として用いることにより同種軟骨細胞ソースとして応用することを目標としている。そのため、iPS細胞から誘導した軟骨様組織と、これまでに用いられてきた生体由来の軟骨組織から作製した細胞シートの特性および機能の同等性を検討している。H28年度は、４種のiPS細胞由来軟骨組織から細胞シートを作製して特性を解析し成人膝軟骨細胞シートと比較した。iPS細胞由来軟骨様組織を酵素的に分散し作製した軟骨細胞シートは、生体軟骨組織から作製した細胞シート同様に剥離可能な強度と多層化した細胞シート構造を示し、構成する細胞数や表面マーカーの発現にも大きな差は認めなかった。細胞シートの組織染色でも、生体由来軟骨細胞と同様にサフラニンO陰性とII型コラーゲン陰性、アグリカン、フィブロネクチン、I型コラーゲンで陽性を認めた。TGFβの産生量は同等以上であったものの、melanoma inhibitory activityの産生量が劣る傾向を示した。細胞シート化によりACAN、COL2A1、SOX9の遺伝子発現は軟骨様組織と比較して減少し、脱分化の傾向を認めた。生体由来の軟骨組織と類似した特性を示す細胞シートが作製できたことから、異種同所性移植モデルにおける有効性評価を実施する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
iPS細胞由来軟骨様組織からの細胞シート作製および特性解析は順調に終了した。
昨年、軟骨様組織の供給元（CiRA)で臨床用のiPS細胞ストックからの軟骨様組織の作製が可能になったが、これまでの検討から、軟骨様組織のもととなるiPS株の違いや分化誘導条件の違いにより作製される細胞シートの特性に若干の差が認められていることから、臨床で使用可能な株そのものを用いた検討が必要と考えている。現在は臨床株で作製された研究試料の授受に必要な手続の完了を待っている状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
臨床で使用可能な株そのものを用いた検討が重要となったため、研究試料の授受に必要な手続を進めている。試料の授受が可能になり次第、細胞シートの作製と特性の確認を実施する。同等のiPS細胞由来軟骨細胞シートが作製できることが確認でき次第、H30年度に計画していた細胞シートの異種同所性移植モデルにおける軟骨修復作用の検討を実施予定である。H29年度計画のiPS細胞由来軟骨様組織細胞の安全性や免疫原性については、原料として使用できるiPS細胞株そのもので評価すべきであることが明らかとなったため、軟骨修復作用を確認できたiPS細胞株について実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
細胞シートの作製が順調に進んだことにより、当初見込みより少ない経費で予定の特性解析が終了した。しかし、臨床使用株そのものでの解析が必要となり、この授受にはあらたな各種委員会の承認や契約手続きが必要であったため、研究試料の授受が可能になるまで研究を中断している。今年度、研究試料の授受が可能となるため、この臨床使用株の解析に経費を充当する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
臨床用iPS細胞ストックから作製した軟骨様組織について、細胞シートの特性評価をin vitroで再度実施する。その後、免疫抑制剤投与下の白色家兎を用いた、異種同所性移植モデルによる軟骨修復作用の評価に使用する。
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Research Products
(1 results)
