羊膜由来間葉系幹細胞における細胞接着メカニズムに基づいた骨芽細胞分化誘導法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K19168
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 江頭 寿洋 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (50638096)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 骨再生 / 間葉系幹細胞 / 同種 / 周産期産物 / 羊膜

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、羊膜由来間葉系幹細胞(羊膜MSC)の骨芽細胞分化を誘導・促進する条件を解明し、その効率が高い技術を開発することにある。羊膜MSCを用いた骨再生については、様々な試みがなされているものの生体内での骨形成能が低いなどの課題が多く、実用化に至っていない。本研究では、羊膜MSCの骨芽細胞分化誘導効率を飛躍的に向上させる手法を見出し、新しい骨再生法を確立する。
本年度は、昨年度に引き続き、羊膜MSCの骨芽細胞分化の誘導条件について検討を行った。臍帯MSCで確立した細胞接着メカニズムによる分化促進条件を羊膜に適応したところ、近似した条件が得られた。さらに、そのメカニズムを明らかにするため、マイクロアレー解析を行い、データから抽出したRhoの標的となるアクチン重合分子に着目し、その阻害を併用した分化誘導を試みた。その結果、分化誘導効率は明らかに上昇したため、誘導した骨芽細胞の生体内での骨形成能を評価した。ラット頭蓋骨欠損に細胞を担体と共に移植し、骨形成の評価を行ったが、骨形成能も明らかに上昇していた。しかしながら、臍帯MSCと比較して骨形成能は十分と言えなかったため、現在さらに分化条件の最適化を生体内での骨形成能の評価を併用しつつ実施しているところである。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

羊膜MSCからの効率分化誘導条件を最適化するための着眼点が明らかになり、それを工夫することで生体内での骨誘導に一定の有効性が得られつつあるため。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通りに研究を推進する予定である。臍帯MSCと比較して骨形成能を十分に誘導できないメカニズムを詳細に調べることで、さらに分化効率に優れた誘導条件の最適化を、生体内での骨形成能の評価を併用しつつ研究を推進する。

Causes of Carryover

研究は順調に進んでいるものの、骨系統疾患モデルマウスや疾患モデルとしての骨粗鬆症マウスでの難治性骨折への移植を当該年度中に開始することも予定していたが、モデルの選定に時間を要し、開始が遅れたことが次年度使用額が生じた理由である。そのため、繰り越し額は、当初の計画通り移植実験に関わる費用に充てる予定である。