ダイレクト・リプログラミング法で作成した骨芽細胞移植による骨癒合促進方法の開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26462272
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 谷口 大吾 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00642092)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白井 寿治 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20397186) ; 小田 良 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80516469) ; 藤原 浩芳 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90381962)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 再生医学 / 骨芽細胞

Outline of Annual Research Achievements

骨移植を有するような矯正骨切り術などにおいて、早期の骨癒合は個体の機能低下を最小限にするために重要である。我々は早期の骨癒合を可能とするために骨形成に必要な骨芽細胞に着目し、ダイレクト・リプログラミング法よって、線維芽細胞から幹細胞を介さない骨芽細胞様細胞の作成に取り組んでいる。
ヒト皮膚線維芽細胞から骨芽細胞様細胞を作成し、この細胞の性質について細胞外基質産生能や増殖能などを詳細に検討する計画であり、ラット頭蓋骨欠損モデルやマウス大腿骨欠損モデルなどにスカフォールドとともに移植し、骨癒合促進能力について検討を行う予定である。
我々は平成26年度より骨芽細胞様細胞の作成を行ってきたが、従来法のみではin vitroにおいても細胞外器質産生能やRT-PCRでの遺伝子発現のばらつきを認めている。
以上から、我々は現時点において線維芽細胞から骨芽細胞様細胞への誘導段階で遺伝子導入効率の改善を目標としており、遺伝子導入および分化誘導効率改善が達成できれば、比較的短期間で骨芽細胞作成し、これを投与することが可能になると考える。また、コスト面からも導入する遺伝子の数を多くすることなく、追加で化合物添加済みの骨芽細胞誘導培地での培養を行うことでコスト面においても改善が見込めると考えており、以上の課題に取り組んでいる。
また、動物実験の際の骨欠損モデルの作成方法や評価方法について、今後の低侵襲投与方法検討の際に評価できる設備に合わせて、再度動物の種類や骨欠損モデルの部位などを再度検討している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

細胞外器質産生能やRT-PCRでの遺伝子発現のばらつきを認めており、今後これらの改善を行う必要があり、適切な条件を検討中である。

Strategy for Future Research Activity

線維芽細胞から骨芽細胞様細胞への誘導段階で遺伝子導入効率の改善を目標としており、遺伝子導入および分化誘導効率改善が達成できれば、比較的短期間で骨芽細胞作成し、これを投与することが可能になると考える。また、コスト面からも導入する遺伝子の数を多くすることなく、追加で化合物添加済みの骨芽細胞誘導培地での培養を行うことでコスト面においても改善が見込めると考えており、以上の課題に取り組んでいる。
また、動物実験の際の骨欠損モデルの作成方法や評価方法について、今後の低侵襲投与方法検討の際に評価できる設備に合わせて、再度動物の種類や骨欠損モデルの部位などを再度検討している。

Causes of Carryover

次年度に実施する遺伝子導入効率改善のための試薬やpMXウイルスベクター作成、およびマウスなどの実験動物購入のために繰り越す必要が生じたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ダイレクトリプログラミング法での遺伝子導入・誘導効率改善後、作成した細胞をラットもしくはマウスの骨欠損(骨折)モデルへ移植し、骨癒合を検討する予定である。