2017 Fiscal Year Annual Research Report
Gene activated-matrix comprised of self-assemble and multi-functional nano-devise facilitates the bone engineering
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17H01604
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
朝比奈 泉 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (30221039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 均 長崎大学, 病院(医学系), 教授 (00170689)
鎌倉 慎治 東北大学, 医工学研究科, 教授 (80224640)
小守 壽文 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (00252677)
兒玉 幸修 長崎大学, 病院(医学系), 准教授 (50448510)
住田 吉慶 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (50456654)
三浦 桂一郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (10634446)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 骨再生 / 遺伝子治療 / ベクター / 人工骨基質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【骨再生局所で機能するNanoballの開発】 本研究では、顎骨・歯槽骨の欠損部や萎縮部でNanoballの適用を企図しているので、GAM移植部に集積する骨髄由来のMSCおよびマクロファージを遺伝子送達のターゲットとし、作製したpBMP4をコードしたNanoballの取り込み効率を評価することから実験を開始した。特に、移植されたGAMに最初に集積する骨髄マクロファージについて、骨形成性に機能する蛋白質の分泌を誘導することが可能であるか不明であったため、それについて検証することとした。実験は、in vitroでの評価から開始したが、作製したNanoballによって骨髄由来マクロファージへの遺伝子送達が可能であった。
【Nanoballを搭載するGAM基質の構成成分の検討】pDNAを基質に直接組み込んだ方法と同様に、Nanoballをリン酸カルシウムに吸着させて、アテロコラーゲンと混和し凍結乾燥することを基質作製の基本形とする。β-TCP顆粒（径150-500μm）を応用した際のGAMの機能評価を行うため、上記で作製したNanoballを搭載したGAMの移植を実施した。移植試料を観察したところ、骨再生局所の血管内皮細胞にも遺伝子の取り込みが認められたため、その機能変化を評価するために血管内皮細胞の免疫染色などを実施し、送達による細胞の特性変化の観察を行った。その結果、一部の血管内皮細胞においてBMP4の発現が観察され、骨再生への一定の影響が示唆された。
【Nanoballに搭載する有効な遺伝子の探索】BMP4遺伝子の導入効果を増幅するmiRNAsの探索：MSCの骨芽細胞分化に関わるmiRNAの候補を組み合わせることでの骨芽細胞分化への影響を検討している。現在までに、脂肪細胞分化の転写因子を抑制するmiRNAを併用した場合に、骨芽細胞分化の効率が促進できることが確認できている。
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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
生体内への遺伝子送達において新しい知見があり、全体的に当初の予定の範疇で研究が進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画通り、Nanoballベクターと基質材料、搭載遺伝子の3つ要素について平行して研究を実施していくことで、研究を着実に進展させられるものと考えている。
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Research Products
(1 results)
