2016 Fiscal Year Research-status Report
小耳症軟骨細胞を用いて誘導した再生軟骨とその長期移植成績
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16K11389
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
磯貝 典孝 近畿大学, 医学部, 教授 (90203067)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諸冨 公昭 近畿大学, 医学部, 准教授 (10388580)
楠原 廣久 近畿大学, 医学部, 講師 (50388550)
朝村 真一 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (20340804)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 軟骨再生 / 小耳症 / ナノファイバー / OP-1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでわれわれは、体内より採取が可能な軟骨（関節軟骨、肋軟骨、鼻中隔軟骨および耳介軟骨など）に注目し、動物（ウシ）由来の軟骨細胞をこれらの4部位から採取し、各軟骨細胞をin vitroにて培養して細胞増殖能および基質産性能を比較検討した。その結果、耳介軟骨細胞の基質には、（１）弾性繊維が大量に含まれる特徴を有していること、（２）正常耳介の軟骨基質に近似したmRNA発現が認められたこと、を報告した。さらに、in vivoで再生誘導した耳介形状軟骨の3次元形状の再現性および遺伝子発現の長期結果について検討した。その結果、耳介軟骨細胞から再生誘導された軟骨組織では、長期的に3次元形状および細胞外基質が維持されていることを報告した。これらの研究から、耳介の軟骨再生における至適細胞供給源として、耳介軟骨細胞が有力な候補となりえることが示唆された。
一方、これまでの耳介形状軟骨の再生誘導に関する研究において、ヒト由来の軟骨細胞を用いた報告は数少なく、ヒト耳介軟骨細胞から耳介特有の質感を反映する軟骨再生が可能かどうか、さらに小耳症軟骨を細胞供給源として利用することは可能かどうかに関しては、未解決な問題として残されている。
そこで本研究では、ヒト小耳症軟骨から単離した軟骨細胞をナノファイバーPGAと組み合わせて再生誘導を試み、再生軟骨の長期結果を検討する。 コントロール群として、正常耳介軟骨の性状に近いヒトたち耳軟骨細胞を用いる。さらに本モデルに細胞増殖因子（OP-1）徐放化システムを導入し、OP-1による軟骨再生の促進効果について検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成２８年度の研究では、ヒトたち耳軟骨および小耳症軟骨細胞を単離・培養し、生分解高分子に播種した。長期移植成績の特徴を詳細に理解するため、無胸腺マウスの背部皮下に細胞・高分子（ナノファイバーＰＧＡ）複合体を移植して軟骨再生を誘導し、再生軟骨の形状、組織像、および遺伝子発現の変化について比較検討した。複合体の採取は、移植後5週目、 10週目、 20週目および40週目に行った。摘出標本について、（１）形状計測を行い、採取した再生軟骨組織の長さ（長軸方向）、幅（横軸方向）、厚さを計測した。 （２）組織学的検索では、プロテオグリカン産生状況を調べるためにSafranin O 染色、 弾性線維を調べるためにVerhoeff 染色を施した。 （３）遺伝子発現では、再生組織における軟骨関連遺伝子（Type II および III Collagen, Elastin, Sox 5）の発現を、RT-PCR法を用いて解析した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２９年度以降は、軟骨再生に重要な役割を果たすサイトカインとしてOP-1を選択し、細胞増殖因子（OP-1）徐放化システムが再生軟骨に及ぼす影響について明らかとする。
具体的には、実験1と同様に、ヒトたち耳および小耳症軟骨より単離した軟骨細胞をナノファイバーPGA不織布に播種して、2群の細胞・高分子の複合体を作成する。その後、それぞれの複合体に細胞増殖因子（OP-1）徐放化システムを導入した後、無胸腺マウスの背部皮下に移植してOP-1徐放化システムが再生軟骨組織に及ぼす影響について比較検討する予定としている。
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| Causes of Carryover |
本研究では、小耳症軟骨（ヒト）より採取した軟骨細胞を細胞供給源として用いる。当初の研究において予見しえなかった本年度の症例数の減少により、小耳症軟骨細胞の採取量が少なく、そのため、当初の研究計画通りの研究進行を行うことができなかった。 そのため、研究費￥２７７，８６５（分担金を含む）の年度内使用完了が困難となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
生じた差額は、来年度に繰り越し、来年度の研究を加速して使用する予定としている。
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Research Products
(3 results)
