修飾一本鎖miRNAを搭載した新規遺伝子活性化人工骨基質の開発

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K17011
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 楢原 峻 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (50827615)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 骨再生

Outline of Annual Research Achievements

我々は、骨再生を促進するために化学修飾された一本鎖RNAを作製し、その効果を評価するという独自の研究を行った。この研究では、特定の機能を持つmiRNA、特にmiR20aの役割に注目した。miR20aは、細胞増殖、分化、アポトーシス等の生物学的プロセスを調節することが知られており、その機能を活用することで、骨再生における新たな可能性を開くと考えた。
我々は、このmiR20aを化学修飾し、一本鎖RNAを作製した。次に、この修飾されたmiR20aを、骨再生に関与する様々な細胞、例えば骨髄由来間葉系幹細胞（MSC）、線維芽細胞、マクロファージ、血管内皮細胞などへ導入した。導入後の細胞の挙動や特性変化を、in vitroで評価した。
更に、化学修飾したmiR20aを、人工骨基質であるオクタリン酸カルシウム/コラーゲン（OCP/Col）に吸着させた。そして、これを凍結乾燥させることで、骨誘導能を有する新規GAM（Gene Activated Matrix）を作製した。
この新規GAMは、実際の骨再生に対する有効性を評価するため、ラットの頭蓋骨欠損および増生モデルに移植した。その結果、一定の有意差を持った骨形成が確認され、作製したGAMが骨再生に対して有効であることが示された。
この研究は、miRNAを利用した骨再生療法の新たな可能性を示すものである。骨再生医療の新たなアプローチとして、今後の応用が期待される。また、本手法は、他の組織や器官の再生療法にも応用可能であり、再生医療全体の発展に寄与する可能性がある。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は概ね順調に進展しており、申請時に提出した書類に記載してあるほとんどの解析が終了している。肝心の骨再生も優位差を持って再生できており、今年度中か来年度早期の論文アクセプトを目指している。

Strategy for Future Research Activity

今後は作成した基質の安全性の評価が必要となってくる。もう少しだけ基質の遺伝子解析を進め、今後はより大型動物やヒトへの応用を進めていく予定である。

Causes of Carryover

海外も含む複数回の学会発表も視野に入れていたが、コロナ禍で学会発表ができずに予算が少し余る結果となってしまったため。来年度は普段の実験費に加え、学会発表、論文発表へと繋げていく予定としている。