| Project/Area Number |
22K16782
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 56020:Orthopedics-related
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
井石 智也 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (40774138)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / 変形性膝関節症 / 関節炎 / 膝関節 / 脊髄後根 / 整形外科 / 軟骨 / 疼痛メカニズム / 軟骨再生 |
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| Outline of Research at the Start |
関節軟骨は無血管組織であり細胞成分が少ないため、一旦損傷をきたすと自然修復は困難であり変形性関節症へと進行する。間葉系幹細胞治療は間葉系に属する細胞への分化能を持つ合わすことから、OA関節への軟骨修復が期待できる。しかしながら、関節軟骨には感覚神経は存在せず痛みの発生源にはならないため、MSC治療の軟骨修復効果がいかに抗炎症効果さらに除痛効果の関連するかは不明である。本研究ではラット膝関節炎モデルを用いて、疼痛行動と関節内炎症、軟骨修復を評価に加え、末梢(軟骨下骨内や滑膜内の自由神経終末)から脊髄後根での 疼痛感作への影響を評価し、これらの関連性を調査する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、モノヨード酢酸を使用した薬剤性膝関節炎モデルラットを使用し, 片膝の膝関節内に対して, 複数の部位から採取した間葉系幹細胞（以下, Mesenchymal stromal stem cell: MSC）や、それらのMSC由来の培養上清液、同種ラット由来の多血小板血漿由来タンパク質を投与することにより, それらの除痛効果と損傷軟骨組織の修復作用を検討を行なっている. これまでの結果において, 疼痛行動試験では変形性膝関節群と比較して,治療群において, 膝関節運動の改善や軟骨修復作用、滑膜炎の軽減作用を確認することができた. さらに, 両側の第4腰椎高位の後根神経節（以下, Dorsal root ganglion: DRG）を採取して還流固定を行い, 神経損傷および軸索の再生のマーカーとして関節由来の発痛物質であるCGRPの免疫蛍光染色を行っている. これまでの結果では, 膝関節内の抗炎症効果のみでなく, DRG内のCGRPの発現の低下を確認することができた. DRG内のCGRPの発現は, 実際に関節内で起きている抹消組織炎症ではない疼痛感作が起因となっている可能性があることから, これら細胞治療によって, 変形性膝関節症患者様への慢性疼痛緩和への効果が期待されることが示唆された.今後はこれを立証するために, 自由神経終末の軸索延長の確認や逆行性トレースにより発現変化を確認していく.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
使用するMSCの多分化能、増殖能、抗炎症能の確認に検討を要したが、こちらも安定した細胞の使用が可能となった。培養の際に使用する細胞小胞などのMSC由来分泌物を含む上清液の作成に時間を有したが、概ね順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
全ての治療群のDRGと膝関節の解析結果を回収し、比較検討を行う。
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