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2011 Fiscal Year Annual Research Report

バイオリアクターを用いた骨形成促進治療の研究ー臨床使用可能な器材の開発ー

Research Project

Project/Area Number 21390419
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

石黒 直樹  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (20212871)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鬼頭 浩史  名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (40291174)
酒井 忠博  名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (60378198)
KeywordsSOX9 / VEGF / ATDC5 / バイオリアクター
Research Abstract

分化・増殖の両立から十分な量の骨芽細胞とVEGF産生細胞を得る新たな培養法(バイオリアクター)の開発を目的に研究を行った。三次元培養の条件で細胞に機械的ストレスを加える装置の開発を行った。機械刺激が運動器細胞代謝に与える影響、特に細胞分化における機械的刺激の作用を調べた。ATDC5細胞あるいは骨髄間葉系細胞では、軟骨細胞、骨芽細胞に分化・増殖する過程での機械的刺激の付加条件により、軟骨細胞分化指標であるSOX9mRNA発現量、骨芽細胞分化指標であるRUNX 2mRNA発現量は共に変化することが確認された。過度な機械的刺激を加えると基質合成能が低下すると共に軟骨細胞分化から骨芽細胞への分化が遅延した。分化能遅延は運動負荷の軽減により回復した。基質産生能と細胞分化は平行しなかった。血管内皮細胞分化の検討は低酸素状態での静置培養系を確立する検討を進めたが、単なる低酸素状態と機械的刺激では達成が困難であった。低酸素条件でさらにズリ応力を加える装置を開発し、細胞源を変更することによりVEGF産生細胞の効率的分化の可能性を検討している。このズリ応力発生装置はGMP対応のバイオリアクターとして使用可能な状態である。従来血管内皮細胞をはじめとするVEGF産生細胞はズリ応力に反応することが知られている。この形質を利用する目的で、今回開発したズリ応力発生装置にて検討を開始したものである。組織幹細胞の採取源を工夫することにより高率にVEGF産生細胞を得るめどが立った。そこでこの細胞分化システムと前述のズリ応力発生装置を組み合わせてVEGF産生細胞のGMPレベルでの供給体制が構築できるものと期待している。.

  • Research Products

    (31 results)

All 2012 2011

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (18 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Chondroblastoma of the femoral neck as a cause of hip synovitis2012

    • Author(s)
      Kaneko H, Kitoh H, Wasa J, Nishida Y, Ishiguro N
    • Journal Title

      J Pediatr Orthop B

      Volume: 21(2) Pages: 179-82

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cartilage implantation for the bone and cartilage destruction in rheumatoid arthritis2012

    • Author(s)
      Sakai T, Ishiguro N
    • Journal Title

      Clin Calcium

      Volume: 22(2) Pages: 245-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anti-tumor necrosis factor therapy in rheumatoid arthritis patients with a history of deep prosthetic joint infection : a report of four cases2011

    • Author(s)
      Hirano Y, Kojima T, Kanayama Y, Shioura T, Hayashi M, Tsuboi S, Ishiguro N
    • Journal Title

      Mod Rheumatol

      Volume: 21(5) Pages: 542-7

    • DOI

      DOI:10.1007/s10165-011-0437-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study protocol of a multicenter registry of patients with rheumatoid arthritis starting biologic therapy in Japan : Tsurumai Biologics Communication Registry (TBCR) Study2011

    • Author(s)
      Kojima T, Kaneko A, Hirano Y, Ishikawa H, Miyake H, Oguchi T, Takagi H, Yabe Y, Kato T, Ito T, Terabe K, Fukaya N, Kanayama Y, Shioura T, Funahashi K, Hayashi M, Kato D, Matsubara H, Fujibayashi T, Kojima M, Ishiguro N
    • Journal Title

      Mod Rheumatol

    • DOI

      DOI:10.1007/s10165-011-0518-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Early aggressive intervention with tocilizumab for rheumatoid arthritis increases remission rale defined using a Boolean approach in clinical practice2011

    • Author(s)
      Kojima T, Kaneko A, Hirano Y, Ishikawa H, Miyake H, Takagi H, Yabe Y, Kato T, Terabe K, Fukaya N, Tsuchiya H, Shioura T, Funahashi K, Hayashi M, Kato D, Matsubara H, Ishiguro N
    • Journal Title

      Mod Rheumatol

    • DOI

      DOI:10.1007/s10165-011-0528-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inflammatory effect of advanced glycation end products on human meniseal cells from osteoarthritic knees2011

    • Author(s)
      Hiraiwa H, Sakai T, Mitsuyama H, Hamada T, Yamamoto R, Omachi T, Ohno Y, Nakashima M, Ishiguro N
    • Journal Title

      Inflamm Res

      Volume: 60(11) Pages: 1039-48

    • DOI

      DOI:10.1007/s00011-011-0365-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geranylgeranylacetone suppresses hydrogen peroxide-induced apoptosis of osteoarthritic chondrocytes2011

    • Author(s)
      Yoda M, Sakai T, Mitsuyama H, Hiraiwa H, Ishiguro N
    • Journal Title

      J Orthop Sci

      Volume: 16(6) Pages: 791-8

    • DOI

      DOI:10.1007/s00776-011-0138-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial and temporal distribution of growth factors receptors in the call us : implications for improvement of distraction osteogenesis2011

    • Author(s)
      Siwicka KA, Kitoh H, Kawasumi M, Ishiguro N
    • Journal Title

      Nagoya J Med Sci

      Volume: 73(3-4) Pages: 117-27

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hyperuricemia cosegregating with osteogenesis imperfecta is associated with a mutation in GPATCH82011

    • Author(s)
      Kaneko H, Kitoh H, Matsuura T, Masuda A, Ito M, Mottes M, Rauch F, Ishiguro N, Ohno K
    • Journal Title

      Hum Genet

      Volume: 130(5) Pages: 671-83

    • DOI

      DOI:10.1007/s00439-011-1006-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Early clinical and radiographic characteristics in fibrodysplasia ossificans progressiva : a report of two cases2011

    • Author(s)
      Mishima K, Kitoh H, Katagiri T, Kaneko H, Ishiguro N
    • Journal Title

      J Bone Joint Surg Am

      Volume: 93(10) Pages: e52 1-5

    • DOI

      doi:10.2106/JBJS.J.01443

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spondylometaphyseal dysplasia with cone-rod dystrophy2011

    • Author(s)
      Kitoh H, Kaneko H, Kondo M, Yamamoto T, Ishiguro N, Nishimura G
    • Journal Title

      Am J Med Genet A

      Volume: 155A(4) Pages: 845-9

    • DOI

      doi:10.1002/ajmg.a.33898

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Factors related to surgical outcome after posterior decompression and fusion for craniocervical junction lesions associated with osteogenesis imperfecta2011

    • Author(s)
      Imagama S, Wakao N, Kitoh H, Matsuyama Y, Ishiguro N
    • Journal Title

      Eur Spine J

      Volume: 20 Suppl 2 Pages: 320-5

    • DOI

      DOI:10.1007/s00586-011-1734-5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 人OA細胞におけるMicroRNA-125bによるAggrecanase-1(ADAMTS4)の発現制御2012

    • Author(s)
      松川哲也、酒井忠博、平岩秀樹、濱田恭、大間知孝顕、中島基成,石塚真哉、小田智之、高松晃、山下暁士、石黒直樹
    • Organizer
      第25回日本軟骨代謝学会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120309-20120310
  • [Presentation] 変形性関節症(OA)半月板細胞におけるHypoxia-inducible facyor-2α(HIF-2α)の発現増加2012

    • Author(s)
      石塚真哉、酒井忠博、平岩秀樹、濱田恭、大間知孝顕、中島基成、松川哲也,小田智之, 高松晃、山下暁士、石黒直樹
    • Organizer
      第25回日本軟骨代謝学会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120309-20120310
  • [Presentation] microRNA-23b、27bはOAの軟骨細胞においてhypoxia-inducible factor-2α(HIF2-α)及び軟骨内骨化関連遺伝子の発現を制御する2012

    • Author(s)
      石塚真哉、酒井忠博、平岩秀樹、濱田恭、大間知孝顕、中島基成、松川哲也、小田智之,高松晃、山下暁士、石黒直樹
    • Organizer
      第25回日本軟骨代謝学会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120309-20120310
  • [Presentation] 変形性関節症の発生機序におけるS100A12タンパクの影響2012

    • Author(s)
      中島基成、酒井忠博、平岩秀樹、濱田恭、大間知孝顕、石塚真哉、松川哲也、小田智之、高松晃、山下暁士、石黒直樹
    • Organizer
      第25回日本軟骨代謝学会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20120309-20120310
  • [Presentation] Ectopic Ossification in the Regenerated Tissue at the Tendon Defect Site2012

    • Author(s)
      Omachi, T; Sakai, T; Hiraiwa, H; Hamada, T; Ohno, Y; Nakashima, M; Ishizuka, S; Matsukawa, T; Oda, T; Takamatsu, A; Yamashita, S; Ishiguro, N
    • Organizer
      2012 Annual Meeting of Orthopaedic Research Society
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ
    • Year and Date
      20120204-20120207
  • [Presentation] Increased expression of Hypoxia-inducible factor-2α in Osteoarthritic meniscus cells2012

    • Author(s)
      Ishizuka, S; Sakai, T; Hiraiwa, H; Hamada, T; Ohmachi, T; Nakashima, M; Ohno, Y; Matsukawa, T; Oda T; Takamatsu A; Yamashita S; Ishiguro, N
    • Organizer
      2012 Annual Meeting of Orthopaedic Research Society
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ
    • Year and Date
      20120204-20120207
  • [Presentation] The effects of S100A12 in the pathogenesis of osteoarthritis2012

    • Author(s)
      Nakashima, M, Sakai, T, Hiraiwa, H, Hamada, T, Omachi, T, Ohno, Y, Ishizuka, S, Matsukawa, T, Oda, T, Takamatsu, A, Yamashita S, Ishiguro, N
    • Organizer
      2012 Annual Meeting of Orthopaedic Research Society
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ
    • Year and Date
      20120204-20120207
  • [Presentation] 十字靭帯再建用ガイドシステムBullseye(r)を用いた解剖学的二重束前十字靭帯再建術の小経験2012

    • Author(s)
      平岩秀樹、酒井忠博、濱田恭、大間知孝顕、中島基成、石塚真哉、松川哲也、小田智之、高松晃、山下暁士、石黒直樹
    • Organizer
      第18回東海関節鏡研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-01-21
  • [Presentation] 外反ストレステスト陽性を呈した肘関節後内側インピンジメント症候群2012

    • Author(s)
      高松晃、酒井忠博、平岩秀樹、濱田恭、大間知孝顕、中島基成、松川哲也、石塚真哉、小田智之、、山下暁士、石黒直樹
    • Organizer
      第18回東海関節鏡研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-01-21
  • [Presentation] 滑膜骨軟骨腫症による変形性肩関節症の1例2012

    • Author(s)
      大間知孝顕、酒井忠博、平岩秀樹、濱田恭、中島基成、石塚真哉、松川哲也、小田智之、高松晃、山下暁士、石黒直樹
    • Organizer
      第18回東海関節鏡研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-01-21
  • [Presentation] 当院における解剖学的後十字靭帯二重束再建術について2012

    • Author(s)
      濱田恭、酒井忠博、平岩秀樹、大間知孝顕、中島基成、松川哲也、石塚真哉、小田智之、高松晃、山下暁士、石黒直樹
    • Organizer
      第18回東海関節鏡研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-01-21
  • [Presentation] 生物学的製剤の種類と外科治療のリスク2011

    • Author(s)
      石黒直樹,小嶋俊久
    • Organizer
      第55回日本リウマチ学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20110717-20
  • [Presentation] 膝蓋骨不安定症患者と正常人のTT-TG値の比較検討2011

    • Author(s)
      平岩秀樹、塚原隆司、酒井忠博、濱田恭、大間知孝顕、山本隆一郎、大野洋平、中島基成、石塚真哉、松川哲也、石黒直樹
    • Organizer
      第3回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20110615-20110618
  • [Presentation] CTを用いたACL損傷膝における伸展および回旋アライメントの評価2011

    • Author(s)
      平岩秀樹、塚原隆司、酒井忠博、濱田恭、大間知孝顕、山本隆一郎、大野洋平、中島基成、石塚真哉、松川哲也、石黒直樹
    • Organizer
      第3回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20110615-20110618
  • [Presentation] 異常可動性外側半月板の鏡視下縫合術後に外側半月板の断裂を起こした1例2011

    • Author(s)
      濱田恭、塚原隆司、河合亮輔、酒井忠博、平岩秀樹、山本隆一郎、大間知孝顕、中島基成、大野洋平、石塚真哉、松川哲也、石黒直樹
    • Organizer
      第3回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20110615-20110618
  • [Presentation] ポータブルX線透視装置を用いたACL再建術前後の膝伸展位矢状面アライメント評価2011

    • Author(s)
      大野洋平、塚原隆司、酒井忠博、平岩秀樹、河合亮輔、濱田恭、山本隆一郎、大間知孝顕、中島基成、石黒直樹
    • Organizer
      第3回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20110615-20110618
  • [Presentation] MPFL再建+脛骨粗面移行術後の膝蓋骨高位に関するX線学的検討2011

    • Author(s)
      松川哲也、平岩秀樹、酒井忠博、濱田恭、山本隆一郎、大間知孝顕、大野洋平、中島基成、石塚真哉、石黒直樹
    • Organizer
      第3回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20110615-20110618
  • [Presentation] 関節リウマチ患者における血中II型コラーゲン分解産物の軟骨破壊マーカーとしての意義2011

    • Author(s)
      小嶋俊久、林真利、舟橋康治、加藤大三、松原浩之、石黒直樹、J.S.Mort、A.R.Poole
    • Organizer
      第26回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      前橋
    • Year and Date
      2011-10-21
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 骨形成促進剤及びその用途2011

    • Inventor(s)
      大野欽司, 石黒直樹, 鬼頭浩史, 他
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋大学
    • Industrial Property Number
      2011-185306(JP)
    • Filing Date
      2011-08-26

URL: 

Published: 2013-06-26  

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