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2021 Fiscal Year Research-status Report

Regenerative therapeutics of bone diseases by means of in situ direct reprogramming

Research Project

Project/Area Number 21K19577
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

松田 修  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00271164)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 健太  京都府立医科大学, 医学部附属病院, 専攻医 (00636160)
新井 祐志  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50347449)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Keywords再生医療 / 骨疾患 / ダイレクト・リプログラミング
Outline of Annual Research Achievements

骨粗鬆症や関節リウマチなどの骨吸収性疾患は、運動機能を著しく低下させて、健康寿命を短縮する疾患である。骨芽細胞は、骨形成を担い、骨組織再生に寄与する細胞である。そのため機能的な骨芽細胞を骨欠損部位に供給することが出来れば、失われた骨組織の再生を促進し、種々の骨吸収性疾患に対する効果的な治療法となり得る。
そこで、これまでに、我々は骨再生治療の実用化と普及のためには、高い効果に加えて安全、安価な新技術が必要とされるといった観点から、ダイレクト・リプログラミングによる骨芽細胞誘導を行ってきた。そして世界に先駆けてヒトの線維芽細胞からのin vitro ダイレクト・リプログラミングによる機能的な骨芽細胞誘導に成功してきている。
しかしながらこの方法では、細胞移植のための手術を要し、さらにCPCでの細胞培養と高度な品質管理が必要なために煩雑で長時間と高いコストを要する。そのため本研究では、骨芽細胞を生体内局所で直接誘導する技術(in situ ダイレクト・コンヴァージョン)を確立することを目的とした。すなわち、遺伝子導入ベクターを骨吸収病変局所に注射し、そこに存在する体細胞を直接、生体内局所で機能的な骨芽細胞に誘導し、骨組織を再生させるという戦略である。
本年度は、まず生体内で直接骨芽細胞を誘導するために必要となるベクターを作成した。in situダイレクト・コンヴァージョンに必要な転写因子のセットとレポーター遺伝子を組み込んだベクターを用いて種々の解析を行い、基本的なデータを得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

in situダイレクト・コンヴァージョンに必要な転写因子のセットとレポーター遺伝子を組み込んだベクターを用いて種々の解析を行い、基本的なデータを得たので、おおむね当初の計画どおりの進捗である。

Strategy for Future Research Activity

今後は本年度の成果を生かしてさらに詳細な解析を進め、骨芽細胞へのダイレクト・コンヴァージョンをin vitroならびにin vivoで確認する予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results)

  • [Journal Article] ALK5 i II Accelerates Induction of Adipose-Derived Stem Cells toward Schwann Cells through a Non-Smad Signaling Pathway2021

    • Author(s)
      Sawai Seiji、Kishida Tsunao、Kotani Shin-ichiro、Tsuchida Shinji、Oda Ryo、Fujiwara Hiroyoshi、Takahashi Kenji、Mazda Osam、Sowa Yoshihiro
    • Journal Title

      Stem Cells International

      Volume: 2021 Pages: 1~11

    • DOI

      10.1155/2021/8307797

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Direct Conversion of Human Fibroblasts into Adipocytes Using a Novel Small Molecular Compound: Implications for Regenerative Therapy for Adipose Tissue Defects2021

    • Author(s)
      Sowa Yoshihiro、Kishida Tsunao、Louis Fiona、Sawai Seiji、Seki Makoto、Numajiri Toshiaki、Takahashi Kenji、Mazda Osam
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 10 Pages: 605~605

    • DOI

      10.3390/cells10030605

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Osteogenic Response to Polysaccharide Nanogel Sheets of Human Fibroblasts After Conversion Into Functional Osteoblasts by Direct Phenotypic Cell Reprogramming2021

    • Author(s)
      Nakai Kei、Yamamoto Kenta、Kishida Tsunao、Kotani Shin-ichiro、Sato Yoshiki、Horiguchi Satoshi、Yamanobe Hironaka、Adachi Tetsuya、Boschetto Francesco、Marin Elia、Zhu Wenliang、Akiyoshi Kazunari、Yamamoto Toshiro、Kanamura Narisato、Pezzotti Giuseppe、Mazda Osam
    • Journal Title

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      Volume: 9 Pages: 713932~713932

    • DOI

      10.3389/fbioe.2021.713932

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Treadmill running prevents atrophy differently in fast- versus slow-twitch muscles in a rat model of rheumatoid arthritis2021

    • Author(s)
      Kamada Yoichiro、Toyama Shogo、Arai Yuji、Inoue Hiroaki、Nakagawa Shuji、Fujii Yuta、Kaihara Kenta、Kishida Tsunao、Mazda Osam、Takahashi Kenji
    • Journal Title

      Journal of Muscle Research and Cell Motility

      Volume: 42 Pages: 429~441

    • DOI

      10.1007/s10974-021-09610-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mechanical stimulation of chondrocytes regulates HIF-1α under hypoxic conditions2021

    • Author(s)
      Shimomura Seiji、Inoue Hiroaki、Arai Yuji、Nakagawa Shuji、Fujii Yuta、Kishida Tsunao、Shin-Ya Masaharu、Ichimaru Shohei、Tsuchida Shinji、Mazda Osam、Takahashi Kenji
    • Journal Title

      Tissue and Cell

      Volume: 71 Pages: 101574~101574

    • DOI

      10.1016/j.tice.2021.101574

    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2022-12-28  

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