Elucidation of ECM-cell regulatory mechanisms in regenerative tissues and practical application of allografts

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K10281
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Asawa Yukiyo 東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (10769912)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西澤 悟 東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (00646200) ; 星 和人 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (30344451) ; 疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (60443397)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 軟骨再生 / 脱細胞化

Outline of Final Research Achievements

The development of allogeneic regenerated cartilage (allograft) is essential for the further generalization of regenerated tissue. In a previous study, we succeeded in decellularizing regenerated cartilage and found a potential scaffold material that can be used for allografts (Watanabe T, AsawaY, et al. Reger Ther 2020). To further realize allografts, extracellular matrix (ECM)-cell adhesion and ECM degradation mechanisms were investigated using decellularized regenerative scaffolds. We found that adhesion molecules are closely involved in the incompatibility between the regenerative scaffold and reinserted cells due to their heterogeneity, and that the regenerative induction of tissue remodeling may be accelerated by controlling the function of adhesion molecules to realize allografts.

Free Research Field

再生医療

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

米国では関節用軟骨組織アログラフトが市販されているが、本邦では倫理面より使用されていない。したがって、再生組織を脱細胞化し足場材料として活用することが最も有効で実現化が早い方法であると考えた。国内研究では三次元的な再生組織を脱細胞化させ、足場素材として使用している報告例はない。将来的には、臓器のアログラフトバンクの可能性が示唆され、再生医療の発展に多大なる貢献ができると考える。加えて、脱細胞化ECMに細胞が浸潤するプロセスは、生理的な組織構築やがん転移と共通なメカニズムによって制御されている可能性があるため、生理的なECMの機能を理解するうえでも貴重な情報提供となりうると考える。