脂肪由来幹細胞による軟骨変性抑制メカニズムの解明

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K08637
• Research Institution: Osaka Metropolitan University
• Principal Investigator: 岡野 匡志 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (50754826)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 真本 建司 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 病院講師 (10789936) ; 折田 久美 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 博士研究員 (40748597)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 脂肪由来幹細胞 / 関節炎 / 軟骨変性 / 変形性関節症 / スフェロイド

Outline of Annual Research Achievements

我々は関節局所へ脂肪由来幹細胞をある程度の期間留置させる事が重要と考え、細胞塊であるスフェロイドを使用することでその有効性がさらに高まる可能性について検証している。脂肪由来幹細胞は細胞レベルでも抗炎症効果があるが、スフェロイド型にすることでより抗炎症作用が確認されている。しかし、脂肪由来幹細胞の変形性膝関節症に対する抗炎症効果や軟骨変性予防効果および修復効果は、in vitroの面では不明なままである。そこで脂肪由来幹細胞の炎症性滑膜細胞への抗炎症効果のメカニズムや軟骨細胞への脂肪由来幹細胞作用のメカニズムおよび軟骨変性の修復効果が最も得られやすい脂肪由来幹細胞の有効な投与方法は何かなどについて検討している。まず、脂肪由来幹細胞の精製とその細胞発現を確認し、脂肪由来幹細胞の各種スフェロイド(接着型と浮遊型)による培養作製方法を確立させることを行っている。脂肪由来幹細胞単独の形態および、スフェロイド化した脂肪由来幹細胞の大きさや適切な培養条件などの検討を行い、そしてその培養した脂肪由来幹細胞単一及び、各種スフェロイドにおいて、Apoptosis Assay kitを用い、アポトーシスの確認を行う。単一細胞と各種スフェロイドで生存期間に差があるのかについても検証する。次に、ELISA法を用い、培地中へ放出するサイトカイン発現量の測定を実施する。特に、抗炎症性サイトカイン(TSG-6など)、炎症性サイトカイン(TNF-β, IL-1β, IL-6など)、骨代謝・軟骨代謝に関与するといわれるサイトカイン(TGF-β, BMP-2, IGF-I,およびbFGFなど)の発現量を定量的に評価する。さらに、単一細胞、各種スフェロイドにおける遺伝子(TGF-β, TSG-6など)発現の確認をPCRにて行い、最も抗炎症効果の高い形態を検証している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

各種細胞の培養条件などの検討に時間を要している。

Strategy for Future Research Activity

各種脂肪由来幹細胞の軟骨変性制御への効果およびメカニズムを検証する。軟骨修復に関連する遺伝子の発現をPCRにて検証する。脂肪由来幹細胞単一及び、各種スフェロイドとヒト軟骨細胞の共培養下におけるヒト軟骨細胞から発現する骨代謝・軟骨代謝に関与するといわれるサイトカイン(TGF-β, BMP-2, IGF-I,およびbFGFなど)の遺伝子の確認を行う（治療環境下での解析）。

Causes of Carryover

やや進捗に遅れがあるため、次年度使用額が生じているが、翌年度に使用予定である。