軟骨再生治療への臨床応用を目指した羊膜基質コート担体の線維化抑制効果の解明と検証

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09618
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 野上 真紀子 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (30750202)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関 庄二 富山大学, 学術研究部医学系, 講師 (00432112) ; 牧野 紘士 富山大学, 附属病院, 医員 (50816022)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 軟骨再生 / 羊膜 / 生体材料 / 細胞外マトリックス / 線維化

Outline of Annual Research Achievements

変形性膝関節症患者の関節軟骨組織の免疫組織化学染色によりα-SMA陽性細胞が存在することを確認した。α-SMA陽性細胞は組織の線維化や瘢痕形成に関わるとされる筋線維芽細胞の代表的なマーカーであり、変性軟骨では組織の線維化が生じていることを示すと考えられる。我々の開発した新規軟骨修復材料であるECM-PLGAの線維化抑制効果が本研究により実証されれば、軟骨修復時に線維化（変性）を抑制することでより正常な少子軟骨に近い組織の再生を促す材料とみなすことができる。
マクロファージと線維芽細胞の共培養環境において、炎症性サイトカインを作用させることにより線維芽細胞が筋線維芽細胞へ分化誘導されるか実験を開始した。培養液中に含まれる線維化マーカーであるTGF-β1濃度の上昇と、線維芽細胞の遺伝子発現の変化について調べる予定であったが、実験自体がほぼうまくいかなかった。そこで、基礎的な実験に立ち返るために以下の実験を行った。
ヒト白血病由来単球細胞株であるTHP-1細胞をM1/M2マクロファージに分化させて、炎症環境下で線維芽細胞から筋線維芽細胞への分化を促す成長因子（TGF-β1）の発現が起きるかどうか実験を行った。現在までに明らかなTGF-β1の発現上昇が確認できていないが様々に条件を調整し、そのほかの線維化マーカーの発現なども含めて調査を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

細胞の分化、培養などの技術が確立できていないため、基本的な実験系としての線維芽細胞とマクロファージの共培養環境が整っていない。当初の実験計画通りに進行していないため。

Strategy for Future Research Activity

基本的なプロセスを確認しなおし、まず線維芽細胞とマクロファージの共培養系を確立する。In Vitroでの線維化マーカー抑制が確認出来たら、同様の系で軟骨分化抑制の実験を引き続き行う。

Causes of Carryover

本年度予定していた実験を完結することができず、次年度にできなかった実験も持ち越すこととなった。実験進捗に応じて必要物品の購入を行ったため、未使用額が生じてしまった。次年度は組織標本解析関係物品費を中心に使用する予定である。