• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

胚性幹(ES)細胞からの骨・軟骨分化誘導に関する戦略的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15390452
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関東京大学

研究代表者

鄭 雄一  東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (30345053)

研究分担者 川口 浩  東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (40282660)
中村 耕三  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60126133)
池田 敏之  東京大学, 医学部附属病院, 客員助手 (80322759)
筑田 博隆  東京大学, 医学部附属病院, 助手 (30345219)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2005年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
キーワード胚性幹(ES)細胞 / 骨分化 / 軟骨分化 / 分化十分条件 / 培養方法 / 再生医学 / 骨 / 軟骨 / 再生 / 胚性幹細胞 / 分化誘導 / 幹細胞 / 胚性幹細胞(ES)
研究概要

ラットI型コラーゲン遺伝子プロモーター下流にGFPを付けたトランスジーンを発現するマウス、マウスII型コラーゲン遺伝子プロモーター下流にGFPを付けたトランスジーンを発現するマウスを、それぞれ野生型のマウスと交配させて胚盤胞を分離し、そこからES細胞を樹立した。また、上記トランスジーンを発現するレトロウイルスを作成し、これを野生型ES細胞に感染させて株を樹立した。これらのES細胞は、骨芽および軟骨細胞に分化したときにのみ蛍光を発するので、分化誘導因子のスクリーニングに細胞センサーとして利用した。骨芽分化誘導因子としては、BMP受容体、Hhのシグナル伝達分子であるSmo、Wntの転写因子であるLEF-1、Runx2の発現アデノウイルスを作成し、上記ES細胞センサーに網羅的に組み合わせて加え、Runx2とBMPシグナルの組み合わせが相乗的に強力に骨芽細胞分化を誘導することを見出した。軟骨分化誘導因子としては、BMPおよびSoxシグナル伝達系をES細胞センサーに加え、Sox9と、Sox5あるいはSox6の組み合わせが強力に軟骨分化を誘導することを見出した。これらの実験により、骨芽あるいは軟骨細胞分化誘導のシグナルの最適化を行った。
また、樹立したES細胞を、最適条件で分化させることなく、平面培養で増殖させるための至適条件(継代のタイミングと、コロニーサイズ)を決定した。さらに将来ヒトES細胞を使うことを睨んで、カニクイザルのES細胞を購入し、これを用いて培養・分化方法について経験を積んだ。
上記のごとく決定した至適条件で分化した骨芽様細胞および軟骨様細胞を、それぞれアテロコラーゲンフィルム上に播種して培養し、十分な基質をつくらせ、基質の石灰化及び、トルイジンブルー染色でのメタクロマジーを確認した。このシートを骨・軟骨欠損モデルマウスの欠損部に移植し、移植後1〜4ヵ月後に麻酔後屠殺し、移植部分を組織学的、免疫組織学的に観察したところ、骨欠損のマウスにおいては、良好な再生誘導が見られたが、軟骨欠損に関しては、有意な治癒効果が見られなかった。この原因としては、軟骨分化誘導刺激がまだ十分に最適化されていない可能性が考えられ、今後他のシグナル経路との組み合わせを考慮してスクリーニングしていく予定である。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (34件) 図書 (3件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Nkx3.2/Bapx1 acts as a negative regulator of chondrocyte maturation.2006

    • 著者名/発表者名
      Provot S, Kempf H, Murtaugh C, Chung U
    • 雑誌名

      Development 113(4)

      ページ: 651-662

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Osteoarthritis development in novel experimental mouse models induced by knee joint instability.2005

    • 著者名/発表者名
      Kamekura S, S Hoshi, Shimoaka T, Chung U, Chikuda H
    • 雑誌名

      Osteoarthritis Cartilage 13(7)

      ページ: 632-641

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The canonical Wnt signaling pathway promotes chondrocyte differentiation in a Sox9-dependent manner.2005

    • 著者名/発表者名
      Yano F, Kugiyama F, Ohba S, Ikeda T, Chikuda H, Chung U
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 333(4)

      ページ: 1300-1308

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Involvement of endogenous bone morphogenetic protein (BMP)2 and BMP6 in bone formation.2005

    • 著者名/発表者名
      Kugimiya F, Harada Y, Azuma Y, Nakamura K, Chung U
    • 雑誌名

      J Biol Chem 280

      ページ: 35704-35712

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distinct roles of Sox5,Sox6,and Sox9 in different stages of chondrogenic differentiation.2005

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, Kawaguchi H, Kamekura S, Ogata N, Mori Y, Chung U
    • 雑誌名

      J Bone Miner Metab 338

      ページ: 872-879

    • NAID

      10017133178

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanism of osteogenic induction by FK506 via BMP/Smad pathways2005

    • 著者名/発表者名
      Kugimiya F, Yano F, Ohba S, Igawa K, Chung U
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 338

      ページ: 872-879

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Osteoarthritis development in novel exper imental mouse models induced by knee joint instability.2005

    • 著者名/発表者名
      Kamekura S, Hoshi K, Shimoaka T, Chung U, Chikuda H, Yamada T, Uchida M, Ogata N, Seichi A, Nakamura K, Kawaguchi H.
    • 雑誌名

      Osteoarthritis Cartilage 13(7)

      ページ: 632-641

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The canonical Wnt signaling pathway promotes chondrocyte differentiation in a Sox9-dependent manner.2005

    • 著者名/発表者名
      Yano F, Kugimiya F, Ohba S, Ikeda T, Chikuda H, Ogasawara T, Ogata N, Takato T, Nakamura K, Kawaguchi H, Chung U.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 333(4)

      ページ: 1300-1308

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Involvement of endogenous bone morphogenetic protein (BMP)2 and BMP6 in bone formation.2005

    • 著者名/発表者名
      Kugimiya F, Kawaguchi H, Kamekura S, Chikuda H, Ohba S, Yano F, Ogata N, Katagiri T, Harada Y, Azuma Y, Nakamura K, Chung U.
    • 雑誌名

      J Biol Chem 280

      ページ: 35704-35712

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distinct roles of Sox5, Sox6, and Sox9 in different stages of chondrogenic differentiation.2005

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, Kawaguchi H, Kamekura S, Ogata N, Mori Y, Nakamura K, Ikegawa S, Chung U.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Metab 23

      ページ: 337-340

    • NAID

      10017133178

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanism of osteogenic induction by FK506 via BMP/Smad pathways.2005

    • 著者名/発表者名
      Kugimiya F, Yano F, Ohba S, Igawa K, Nakamura K, Kawaguchi H, Chung U.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 338

      ページ: 872-879

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Regenerative Therapy of Bone / Cartilage2005

    • 著者名/発表者名
      Oba Shinsuke, Igawa Kazuyo, Nakamura Kozo, Kawaguchi Hiroshi, Takatou Takeshi, Chung, Ung-il
    • 雑誌名

      Geriatrics Update 2005-2006 (Edited by Japan Geriatrics Society Journal Editing Committee) (Medicalview company)

      ページ: 199-206

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distinct roles of Sox5, Sox6, and Sox9 in different stages of chondrogenic differentiation2005

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Tら
    • 雑誌名

      J Bone Miner Metab 23

      ページ: 337-340

    • NAID

      10017133178

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The canonical Wnt signaling pathway promotes chondrocyte differentiation in a Sox9-dependent manner2005

    • 著者名/発表者名
      Yano Fら
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 333

      ページ: 1300-1308

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Genetic Evidence That Ihh Signaling Is Directly Required For The Osteoblast Lineage In The (修正候補なし) Skeleton.2004

    • 著者名/発表者名
      Long F, Chung U (Co-First), Ohba S, McMahon J, Kronenberg HM, McMahon
    • 雑誌名

      Development 113

      ページ: 1309-1318

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distinct Role of Smad Pathways and p38 Pathways in Cartilage-specific Gene Expression in Synovial Fibroblasts.2004

    • 著者名/発表者名
      Seto H, Kamekura S, Miura T, Ogata T, Hiraoka H, Nakamura K, Chung U
    • 雑誌名

      J Clin Invest 113

      ページ: 718-726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] PPARg insufficiency enhances osteogenesis from bone marrow progenitors.2004

    • 著者名/発表者名
      Akune T, Ohba S, Kamekura S, Yamaguchi M, Chung U
    • 雑誌名

      Clin Invest 113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distinct osteogenic mechanisms of bones of distinct origins.2004

    • 著者名/発表者名
      Chung U, Kawaguchi H, Takato T, Nakamura K.
    • 雑誌名

      J Orthop Sci 9

      ページ: 410-414

    • NAID

      80016822765

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] SRC-1 is necessary for skeletal responses to sex hormones in both males and females.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamada T, Kawano H, Sekine K, Matsumoto T, Fukuda T, Chung U
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res 19

      ページ: 1452-1461

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The combination of SOX5, SOX6 and SOX9(the SOX trio)provides signals sufficient for induction of permanent cartilage.2004

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, Kamekura S, Kawaguchi H, Ikegawa S, Chung U
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum 50

      ページ: 3561-3573

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cyclic GMP-dependent kinase II is a molecular switch from proliferation to hypertrophic differentiation of chondrocytes2004

    • 著者名/発表者名
      Chikuda H, Kugimiya F, Ikeda T, Komeda K, Chung U
    • 雑誌名

      Genes Dev 18

      ページ: 2418-2429

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stimulatory G protein (Gs) directly regulates hypertrophic differentiation of growth plate cartilage in vivo.2004

    • 著者名/発表者名
      Bastepe M, Weinstein LS, Ogata N, Kronenberg HM, Chung U
    • 雑誌名

      Proc Nat Acad Sci USA 101

      ページ: 14794-14799

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Genetic Evidence That Ihh Signaling Is Directly Required For The Osteoblast Lineage In The Endochondral Skeleton.2004

    • 著者名/発表者名
      Long F, Chung U (Co-first), Ohba S, McMahon J, Kronenberg HM, McMahon AP.
    • 雑誌名

      Development 131

      ページ: 1309-1318

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distinct Role of Smad Pathways and p38 Pathways in Cartilage-specific Gene Expression in Synovial Fibroblasts.2004

    • 著者名/発表者名
      Seto H, Kamekura S, Miura T, Yamamoto A, Chikuda H, Ogata T, Hiraoka H, Nakamura K, Kurosawa H, Chung U, Kawaguchi H, Tanaka S.
    • 雑誌名

      J Clin Invest 113

      ページ: 718-726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] PPARg insufficiency enhances osteogenesis from bone marrow progenitors.2004

    • 著者名/発表者名
      Akune T, Oba S, Kamekura S, Yamaguchi M, Chung U, Kubota N, Terauchi Y, Harada Y, Azuma Y, Kadowaki T, Nakamura K, Kawaguchi H.
    • 雑誌名

      J Clin Invest 113

      ページ: 846-855

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] SRC-1 is necessary for skeletal responses to sex hormones in both males and females.2004

    • 著者名/発表者名
      Yamada T, Kawano H, Sekine K, Matsumoto T, Fukuda T, Azuma Y, Chung U, Chambon P, Nakamura K, Kato S, Kawaguchi H.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res 19

      ページ: 1452-1461

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The combination of SOX5, SOX6 and SOX9 (the SOX trio) provides signals sufficient for induction of permanent cartilage.2004

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, Kawano H, Sekine K, Matsumoto T, Fukuda T, Azuma Y, Chung U, Chambon P, Nakamura K, Kato S, Kawaguchi H.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum 50

      ページ: 3561-3573

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cyclic GMP-dependent kinase II is a molecular switch from proliferation to hypertrophic differentiation of chondrocytes.2004

    • 著者名/発表者名
      Chikuda H, Kugimiya F, Ikeda T, Ogasawara T, Shimoaka T, Kawano H, Kamekura S, Tsuchida A, Yokoi N, Nakamura K, Komeda K, Chung U, Kawaguchi H.
    • 雑誌名

      Genes Dev 18

      ページ: 2418-2429

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stimulatory G protein (Gs) directly regulates hypertrophic differentiation of growth plate cartilage in vivo.2004

    • 著者名/発表者名
      Bastepe M, Weinstein LS, Ogata N, Kawaguchi H, Juppner H, Kronenberg HM, Chung U.
    • 雑誌名

      Proc Nat Acad Sci USA 101

      ページ: 14794-14799

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The combination of SOX5, SOX6 and SOX9 (the SOX trio) provides signals sufficient for induction of permanent cartilage.2004

    • 著者名/発表者名
      Ikeda T, Kamekura S, Mabuchi A, Kou I, Seki S, Takato T, Nakamura K, Kawaguchi H, Ikegawa S, Chung U.
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum 50

      ページ: 3561-3573

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Essential role of hypertrophic chondrocytes in endochondral bone development.2004

    • 著者名/発表者名
      Chung U.
    • 雑誌名

      Endocrine Journal 51

      ページ: 19-24

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 骨・軟骨分化決定因子の解析から再生医学へ2004

    • 著者名/発表者名
      鄭 雄一, 池田敏之, 川口 浩, 中村耕三, 高戸 毅
    • 雑誌名

      分子リウマチ 2

      ページ: 22-26

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] How are the bones formed?2003

    • 著者名/発表者名
      Kamekura, Akira, Chung, Ung-il
    • 雑誌名

      "New dialysis osteosis" Supervised by Kurokawa Kiyoshi, Fukagawa Masashi (Japan Medical Center)

      ページ: 307-311

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nkx3.2/Bapx1 acts as a negative regulator of chondrocyte maturation.

    • 著者名/発表者名
      Provot S, Kempf H, Murtaugh C, Chung U, Kim DW, Chyung J, Kronenberg HM, Lassar AB.
    • 雑誌名

      Development 133(4)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 「図解 再生医療工学」立石哲也、田中順三編集「骨の再生」2004

    • 著者名/発表者名
      松原全宏, 川口 浩, 高戸 毅, 中村耕三, 鄭 雄一
    • 出版者
      工業調査会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Illustrated Book : Reproduction in Medical Technology (Edited by Tateishi Tetsuya, Tanaka Junzo)2004

    • 著者名/発表者名
      Matsubara Hiroshi, Kawaguchi Hiroshi, Takatou Takeshi, Kozo Nakamura, Chung, Ung-il.
    • 出版者
      Bone Regeneration
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 骨はどのようにして形成されるか?」In[新しい透析骨症」黒川 清 監修、深川雅史編集2003

    • 著者名/発表者名
      亀倉 暁, 鄭 雄一
    • 出版者
      日本メディカルセンター
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 骨再生システム2005

    • 産業財産権番号
      2005-019812
    • 出願年月日
      2005-01-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 軟骨様細胞およびその製造法ならびに軟骨様細胞誘導用組成物2003

    • 産業財産権番号
      2003-059692
    • 出願年月日
      2003
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chung U.: "Essential role of hypertrophic chondrocytes in endochondral bone development."Endocrine Journal. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Long F, Chung U, Ohba S, McMahon J, Kronenberg HM, McMahon AP: "Genetic Evidence That Ihh Signaling Is Directly Required For The Osteoblast Lineage In The Endochondral Skeleton."Development. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shimoaka T, Kamekura S, Chikuda H, Hoshi K, Chung U, 他9名: "Impairment of bone healing by insulin receptor substrate-1 deficiency."J Biol Chem. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 鄭 雄一, 星 和人, 高戸 毅: "骨軟骨の再生医療"現代医療. 36. 39-39 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 亀倉 暁, 鄭 雄一: "新しい透析骨症-骨はどのようにして形成されるか?"黒川 清監修、深川雅史編集(日本メディカルセンター). 335 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi