2020 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)
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)
鎌倉 慎治 東北大学, 医工学研究科, 教授 (80224640)
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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 |
本研究では、蛋白質発現遺伝子を移植基質に組み込み、それを効率よく移植組織中の細胞に取り込ませることによって、生理活性を発揮する蛋白質の発現を誘導し、骨再生を図ることを目指している。
これまでの期間で、搭載遺伝子の候補として、BMP4やmir20aなどによって、生理活性を発揮し、骨再生を図ることを検討してきた。具体的には、これまでに明らかにしたマクロファージとMSCへ高効率に遺伝子を送達できるNanoballの作製条件をもとに、これらの遺伝子をそれぞれ搭載したNanoballを作製し、in vivoでの骨形成能の比較を行ってきた。その結果、BMP4を搭載したNanoballが他の遺伝子を搭載した時と比較して高い骨形成能を示すことが判明した。一方で、基質材料として、OCP顆粒やナノサイズTCP微粒子などにNanoballを組み込んだ場合の生体内での遺伝送達と骨形成を促進させる条件も検討し、OCP顆粒を中心にGAM基質の最適化を図ってきた。
本年度は搭載遺伝子候補を組み合わせて導入することの有用性について、VEGFをBMP4と組み合わせた条件で検討を実施した。また、基質材料にNanoballを搭載する際の凝集を防止するため、Nanoballの表面の帯電状態などについても検討を開始した。これらの検討については、現在も継続して実施しているところである。また、基質材料としてOCPコラーゲン以外にリフィットや綿状HAも検討に加え，最適な移植担体を選定している。リフィットについては、一部評価が終了したが、最適な条件を見出すに至っていない。今後、これらの条件をラットへの移植実験で確認した後、最適な遺伝子活性化基質を決定するつもりである。
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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
新規ベクターとしてのNanoballの作製条件、搭載する遺伝子の組み合わせの候補、基質材料と材料へのベクターの搭載条件の検討について、当初計画からの変更点はあるものの、課題全体としては新規骨誘導型GAMの開発が進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度実施した候補遺伝子の組み合わせや基質材料への搭載条件を確定していき、早期に非臨床安全性試験と中型動物を応用した薬効薬理試験に移行し、臨床上有用なGAMを開発していく。
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