IGF-1依存的ヒト軟骨細胞の増殖・分化制御機構の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K22939
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 藤本 正伸 鳥取大学, 医学部附属病院, 助教 (80745224)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2023-03-31
• Keywords: IGF-1 / iPS細胞 / 軟骨細胞 / 成長障害

Outline of Annual Research Achievements

当初の計画で利用する予定であったヒトiPS細胞の培養を開始後、既報のTsumakiらの方法（Stemcell reports. 2015;4(3):404-418.）に従って軟骨分化誘導を実施した。複数回、分化誘導した軟骨細胞塊をDay 70に回収を行った。回収した分化誘導軟骨細胞に対して、Safranin-O染色を実施したが、十分な軟骨細胞成分は検出されなかった。実験回数が少ないため、今後も同様の実験を繰り返す予定であるが、Kawataらのプロトコールへの変更を検討している(Stem cell reports. 2019;13(3):530-544.)。後者のプロトコールのでは培養期間が短く、短時間で軟骨細胞が誘導できたかどうかを比較することが可能であると思われた。すでに、当初の研究計画で使用していたプロトコールと後者のプロトコールの比較を開始している。また、誘導効率を高めるため、細胞外Matrixの基剤をラミニンからマトリゲル基底膜マトリックスへの変更を実施した。
次段階では、IGF-1、インスリンといった成長因子の濃度勾配を設けて、軟骨細胞塊の大きさの変化や遺伝子発現の変化等について確認を行う予定である。同様の研究を複数のiPS細胞株で実施し、正常iPS細胞株間での差異についても検討する。
iPS細胞に対して、IGF1R遺伝子変異の導入を行い軟骨の分化誘導におけるIGF-1シグナルの重要性についても研究を実施していく。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

現在使用しているiPS細胞からの軟骨分化誘導のプロトコールによる分化誘導が最適ができていないため。

Strategy for Future Research Activity

iPS細胞からの誘導軟骨細胞の効率化・最適化を実施する。
誘導軟骨細胞が十分な効率で作成ができた段階でIGF-1、インスリンといった成長因子の濃度勾配を設けて、軟骨細胞塊の大きさの変化や遺伝子発現の変化等について確認を行う実験を計画中である。また、同様の研究を複数のiPS細胞株で実施し、正常iPS細胞株間での差異についても検討する。
iPS細胞に対して、IGF1R遺伝子変異の導入を行い軟骨の分化誘導におけるIGF-1シグナルの重要性についても研究を実施していく。

Causes of Carryover

研究計画が予定通り進んでおらず、投与計上していた解析費用などを使用していないため。今後、研究プロトコールの見直しを行い、予定してた解析を実施する。