2021 Fiscal Year Research-status Report
ゼノフリーiPS細胞由来幹細胞の三次元細胞構造体が拓く骨再生医療
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20K10003
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| Research Institution | Osaka Dental University |
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Principal Investigator |
橋本 典也 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (20228430)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩崎 剣吾 大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (40401351)
本田 義知 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (90547259)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | iPS細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はすでに、人工多能性幹細胞(iPS細胞)からMSC様細胞(iPSMSLC)を作製し、さらにiPSMSLCを骨芽細胞様細胞へと分化させることに成功した。すなわち、大型の骨再建に必須となる、大量の骨芽細胞を理論上無限の細胞供給源になりうるiPS細胞から作製し、さらに局所定着細胞数の向上には移植細胞の生存を向上させる新規の移植担体であるヒトI型コラーゲン様リコンビナントペプチドを用いることにより、これまでの細胞移植の問題点を解決し、大型の骨再生を誘導する方法を見出すことを本研究課題の目的とした。
iPS細胞の培養、維持にはフィーダーレス・シングルセル継代を用い、無血清・ゼノフリー環境で行う。多分化能の確認にはFACS、免疫染色、qPCRによる未分化マーカーの発現解析を用いる。すでにFACSによって未分化マーカーが維持できていることを明らかにした。iPS細胞培養には、StemFitを使用しているが、STEMdiff Mesenchymal Progenitor Kitを用いてiPSMSLCに分化させるためmTeSR1に変更した。
我々はラット間葉系幹細胞と歯髄幹細胞とCellnestの混合物は融合が可能で大きなセルザイク融合体を形成することを明らかにした。さらに、骨分化培地で21日培養後、走査型顕微鏡により細胞と足場材料が一体化しており、内部に気孔が観察された。シリウスレッド染色の結果は、偏光顕微鏡下で黄橙色を示す足場材料に細胞が接着していることが示された。ラット下顎骨先天欠損モデルを用いたin vivo研究では、骨芽細胞に分化したラット間葉系幹細胞および歯髄幹細胞とCellnestの混合物の移植で両グループとも異所性骨形成が認められた。
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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
iPS細胞をSTEMdiff Mesenchymal Progenitor Kitを用いてiPSMSLCに分化させるためmTeSR1に変更したことでゼノフリーでiPSMSLCに分化が可能になるから。
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| Strategy for Future Research Activity |
フェーズ1では、ヒトES/iPS細胞をmTeSR1またはTeSR培地で培養する。フェーズ2に、TeSR培地をSTEMdiff Mesenchymal Induction Mediumで置き換えることにより、初期中胚葉前駆細胞への誘導の準備を行う。フェーズ3までに培地をMesenCultACF Mediumに置き換え、初期間葉系前駆細胞を誘導する。6日目に、MesenCult ACF Attachment Substrateで予めコートされた培養器に細胞を継代する。21日目までに、iPSMSLCは推奨される間葉系幹細胞特性を示すことを分析する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスによって、学会発表ができず旅費が使用できなかった。次年度後半は学会発表を積極的に行い、大学院生への謝金も予定している。
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