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2011 Fiscal Year Annual Research Report

骨髄間葉系幹細胞を利用した巨大骨組織再生のための基礎技術の確立

Research Project

Project/Area Number 21390418
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

四宮 謙一  東京医科歯科大学, 医学部, 非常勤講師 (20111594)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 早乙女 進一  東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 寄附講座教員 (20401391)
榎本 光裕  東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 寄附講座教員 (90451971)
Keywords骨髄間葉系幹細胞 / 骨再生 / 分化抑制因子 / ephrin-EPHA / 骨癒合能
Research Abstract

1.継代数の少ないヒト骨髄間葉系細胞(MSCs)と多いMSCsのmRNA発現をマイクロアレイで比較した結果、レセプターチロシンキナーゼのひとつであるEPH receptor A5(EPHA5)の発現が継代数の高い細胞で亢進していることが確認された。EPHAのサブタイプのうちMSCsで発現しているのはEPHA2,4で、EPHA5は培養初期にはほとんど発現していないが、継代を重ねることで数十倍から数百倍に発現が亢進していた。この結果から、EPHA5を骨芽細胞の分化抑制因子の候補として検討を進めた。EPHA5をsiRNAでノックダウンすると骨芽細胞系のマーカーであるアルカリフォスファターゼ(ALP)の発現が亢進することを確認した。さらにshRNAを用いて恒常的にEPHA5の発現を抑制することを試みたが、オフターゲット効果により、複数のshRNAの感染を行ったがALPの発現に対する結果は一定ではなかった。また、逆に発現を亢進させることで骨芽細脚分化が抑制されるかの検討を進めた。ヒトMSCsはリポフェクションなどの物理的な遺伝子導入では導入効率が低いため、EPHA5を過剰発現させるためにはウィルスベクターを用いることとした。また、EPHAのリガンドはephrinAであるが、ephrinAのサブタイプとEPHAのサブタイプが1対1対応ではないためクロストークが生じることが知られており、EPHA5の発現が亢進することで、EPHA2や5のシグナルを競合的に阻害している可能性が示唆される。そこで、EPHA5以外にEPHA2と5が骨芽細胞分化に与える影響も検討することで、EPHA5の発現が継代とともに亢進することの意義を進めることとした。
2.MSCsを用いた骨再生技術で再生させた、サル大腿骨(5cm長の再生骨)の骨癒合能評価をさらに進め、5例中4例の再生骨で骨癒合能が再獲得されていることが確認された。

  • Research Products

    (5 results)

All 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Effects of the systemic administration of alendronate on bone formation in a porous hydroxyapatite/collagen composite and resorption by osteoclasts in a bone defect model in rabbits2011

    • Author(s)
      Sugata Y, Sotome S, Yuasa M, Hirano M, Shinomiya K, Okawa A
    • Journal Title

      The Journal of bone and joint surgery. British volume

      Volume: 93(4) Pages: 510-516

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hybrid Grafting using Bone Marrow Aspirate combined with Porous beta-Tricalcium Phosphate and Trephine Bone for Lumbar Posterolateral Spinal Fusion : A Prospective, Comparative Study-Versus Local Bone Grafting-

    • Author(s)
      Yamada T, Yoshii T, Sotome S, Yuasa M, Kato T, Arai Y, Kawabata S, Tomizawa S, Sakaki K, Hirai T, Shinomiya K, Okawa A
    • Journal Title

      Spine

      Volume: (In press)

    • DOI

      10.1097/BRS.0b013e3182269d64

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 骨髄間葉系細胞を用いた骨再生法の大型骨欠損再生に対する有効性-サル大腿骨大欠損モデルを用いた検討-2011

    • Author(s)
      早乙女進一、湯浅将人、山田剛史、正岡智和、吉井俊貴、四宮謙一、大川淳
    • Organizer
      第25回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      群馬
    • Year and Date
      20111020-20111021
  • [Presentation] β-TCP/bone marrow hybridの骨形成能に対するdexamethasoneの効果2011

    • Author(s)
      正岡智和、湯浅将人、山田剛史、大川淳、森田定雄、早乙女進一
    • Organizer
      第25回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      群馬
    • Year and Date
      20111020-20111021
  • [Presentation] 骨移植治療の歴史と進歩多孔質ハイドロキシアパタイト・コラーゲン複合体(HAp/Col)の開発と臨床応用2011

    • Author(s)
      早乙女進一、阿江啓介、若林良明、四宮謙一、平野昌弘、石突正文、森岡秀夫;松本誠一、中村孝志、阿部哲士、別府保男
    • Organizer
      第84回日本整形外科学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110512-15

URL: 

Published: 2013-06-26  

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