生体内で確実に骨増生効果を示す顎骨MSCを識別し得る特異的マーカーの探索

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11605
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 鎌下 祐次 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (90224641)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西村 正宏 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (00294570) ; 石井 正和 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (00456683)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 間葉系幹細胞 / 血管新生 / 骨増生

Outline of Annual Research Achievements

顎骨骨髄中に存在する間葉系幹細胞（MSC）は腸骨由来MSCと同等かそれ以上の骨分化能を有し、歯槽骨の増生を図るための有望なセルソースと考えられる。一方、顎骨MSCの生体内での骨増生能にはバラつきがあるため、細胞移植前に骨増生のポテンシャルを予見することが重要である。しかし、現時点で生体内での骨増生能を判定する有効なマーカーがない。細胞移植治療において、移植部位に十分な血管の導入が行われなければ、いくら骨分化能の高い細胞を移植しても生着せず目的の効果は得られないという事実から、今回我々は血管新生の重要性に着目し、顎骨MSCから分泌される血管新生因子の発現パターンを解析することによって、生体内で確実に骨増生効果を示す顎骨MSCを識別し得るか検証することを目的とする。
鹿児島大学病院臨床研究倫理委員会の承認を得て、H２８年度は９例のインプラント埋入患者において、インプラント埋入直前に溢出する骨髄液を顎骨より採取し、MSC培養を試みた。９例中７例は骨髄液播種後、細胞の増殖が認められなかった。これらの培養に失敗した骨髄液の多くは骨髄液のWBC/RBC比が低く、骨髄液採取時に大量の末梢血が混入し、赤血球によるMSCの接着阻害などが原因と考えられる。２例においては、採取した骨髄液を９６well plateに薄播きしsingle cell cultureを行うことによって、それぞれ３wellおよび2 wellにコロニーが確認され、継代培養を行いMSCの増殖に成功した。得られた細胞の一部をSCIDマウス背部皮下へ移植を行い、骨増生能と血管誘導能について現在評価を行っている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

顎骨由来MSCの培養成功率が低いこと、また、採取される骨髄液が非常に少量のため、目的の実験に用いるために必要な細胞数を確保するためには、長期培養により細胞を増殖させる必要があり、この過程に時間を有する。そのため当初の計画からは遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

顎骨由来MSCの培養成功率を上昇させるため、細胞培養皿や血清等の変更も含めて、培養条件の再検討を行う。顎骨MSCが増殖した段階で、プロテインアレイ解析によって血管新生因子発現を網羅的に解析し、骨再生能と血管新生能との関連性を明らかにする。