Regeneration of intervertebral disc and control of low back pain with selective inhibitor of c-fos/AP-1

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03801
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Seki Shoji 富山大学, 学術研究部医学系, 講師 (00432112)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野上 真紀子 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (30750202) ; 牧野 紘士 富山大学, 附属病院, 医員 (50816022) ; 箭原 康人 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任准教授(常勤) (60456390)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脊椎 / 椎間板 / 黄色靭帯 / 思春期特発性側弯症 / ダイレクトリプログラミング

Outline of Final Research Achievements

aWe identified a susceptibility gene for intervertebral disc degeneration, CILP (Nat Genet, 2005), whose degeneration accelerated with age in Tg mice (BBRC, 2014). This time, we introduced Klf4, c-Myc, NOTO, SOX5,6,9 genes into normal human dermal fibroblasts (NHDFs) and succeeded in creating iPS nucleus pulposus (NP) cells by direct reprogramming method and 3D culture. (IJMS, 2022). From above, NP cells can be created directly from NHDFs, making cell therapy possible. We also identified the possibility that ligamentum flavum hypertrophy is involved in the progression of adolescent idiopathic scoliosis (IJMS, 2022).

Free Research Field

脊椎

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により直接ヒト皮膚細胞から椎間板の髄核細胞をiPSの技術を用いて分化誘導することに成功した。椎間板再生治療には、細胞治療、サイトカイン治療、薬物治療などさまざまな方法をこれまでも試みてきたが、細胞治療には、再生治療の可能性が最もあるにもかかわらず、細胞ソースに問題があった。本研究により細胞ソースの問題点が解決された。本研究の学術的意義は、細胞治療に基づく椎間板の再生において、ヒト皮膚細胞から直接髄核細胞に分化誘導でき、細胞治療の可能性を飛躍的に高めたと考えられる。また椎間板再生ができれば、ヘルニアや狭窄症などを含めた腰椎疾患患者の治療に多大な貢献ができ、社会的意義は大きい。