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網羅的タンパク質解析法を用いた硝子軟骨再生因子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 16H05455
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
研究機関東海大学

研究代表者

佐藤 正人  東海大学, 医学部, 教授 (10056335)

研究分担者 豊田 恵利子  東海大学, 医学部, 特定研究員 (90749269)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワードタンパク質 / miRNA / マイクロアレイ解析 / 細胞シート / 再生医学 / マイクロアレイ / 蛋白質
研究成果の概要

軟骨細胞シートが硝子軟骨を再生させるメカニズムと軟骨同化作用に寄与する因子の探索を行い、培養条件の異なる軟骨細胞シートで軟骨修復作用と連動して変動する因子をタンパク質解析(SOMAscan)で26因子同定した。修復作用が低下する細胞シート作製条件下での遺伝子発現、産生量の変化等を解析し、Wntシグナル抑制因子、炎症反応制御因子、増殖因子で、軟骨修復作用と相関した変化を示すものを確認した。また、培養上清中のエクソソーム中のmiRNAをマイクロアレイで解析し、軟骨修復作用と連動して変動するmiRNAを抽出した。RT-PCRによる検証から4つのmiRNAが軟骨修復作用と連動することを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

軟骨細胞シートは、損傷した軟骨からのプロテオグリカンの流出の阻止や、関節液中の軟骨分解因子からの軟骨の保護に働き、軟骨成長因子の持続的な供給や、軟骨下骨から誘導される骨髄由来幹細胞に対する軟骨分化促進イニシエーターとしての機能等を介して軟骨修復を促進していると考えられるが、これらの作用にかかわる因子やメカニズムについては不明な点も多い。
自然には修復しない関節軟骨の再生に有用な因子の一端を明らかにした本研究成果は、軟骨細胞シートが軟骨修復を促進するメカニズムの解明に繋がるものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Combined surgery and chondrocyte cell-sheet transplantation improves clinical and structural outcomes in knee osteoarthritis2019

    • 著者名/発表者名
      Sato M, Yamato M, Mitani G, Takagaki T, Hamahashi K, Nakamura Y, Ishihara M, Matoba R, Kobayashi H, Okano T, Mochida J, Watanabe M
    • 雑誌名

      NPJ Regen Med

      巻: 4 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41536-019-0069-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rabbit xenogeneic transplantation model for evaluating human chondrocyte sheets used in articular cartilage repair2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T, Sato M, Toyoda E, Maehara M, Takizawa D, Maruki H, Tominaga A, Okada E, Okazaki K, Watanabe M
    • 雑誌名

      J Tissue Eng Regen Med

      巻: 12 ページ: 2067-2076

    • DOI

      10.1002/term.2741

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 多指症由来軟骨細胞シートの拡大培養と特性変化の解析2019

    • 著者名/発表者名
      豊田恵利子, 佐藤正人, 前原美樹, 高橋匠, 野中謙, 飯島寛, 的場亮, 川口佑加, 佐藤千香子, 高木岳彦, 阿久津英憲, 梅澤明弘, 赤松正, 渡辺雅彦
    • 学会等名
      第32回日本軟骨代謝学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of micro-RNAs in exosomes secreted by human polydactyly-derived chondrocyte sheets2018

    • 著者名/発表者名
      Toyoda E, Sato M, Maehara M, Takahashi T, Takagi T, Nonaka K, Iijima H, Matoba R, Akutsu H, Umezawa A, Akamatsu T, Watanabe M
    • 学会等名
      The 2018 Osteoarthritis Research Society International (OARSI) World Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Humoral factors produced by polydactyly-derived chondrocyte sheets in articular cartilage repair2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T, Sato M, Toyoda E, Maehara M, Sogo Y, Tominaga A, Takagi T, Akamatsu T, Okazaki K, Watanabe M
    • 学会等名
      The 2018 Osteoarthritis Research Society International (OARSI) World Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of altered gene expression in the expansion polydactyly-derived chondrocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Toyoda E, Sato M, Maehara M, Takahashi,T, Takagi T, Kotoku T, Sato C, Nonaka K, Matoba R, Akutsu H, Umezawa A, Akamatsu T, Watanabe M
    • 学会等名
      5th TERMIS World Congress 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploration of humoral factors related to cartilage regeneration produced by polydactyly-derived chondrocyte sheets and adult chondrocyte sheets2018

    • 著者名/発表者名
      Maehara M, Sato M, Toyoda E, Takahashi,T, Okada E, Takagi T, Akamatsu T, Akutsu H, Watanabe M
    • 学会等名
      5th TERMIS World Congress 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多指症由来軟骨細胞シートと成人軟骨細胞シートの特性の比較研究2018

    • 著者名/発表者名
      鷹取直希, 佐藤正人, 三谷玄弥, 高垣智紀, 浜橋恒介, 芹ケ野健司, 十河泰之, 渡辺雅彦
    • 学会等名
      第10回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会(JOSKAS)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Humoral Factors Produced by Polydactyly-derived Chondrocyte Sheets using SOMAscanTM2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T, Sato M, Toyoda E, Maehara M, Takizawa D, Sogo Y, Tominaga A, Okada E, Takagi T, Okazaki K, Akamatsu T, Watanabe M
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SOMAscanTMを用いた多指症由来同種軟骨細胞シートの液性因子解析:培養条件の影響2017

    • 著者名/発表者名
      高橋匠, 佐藤正人, 豊田恵利子, 前原美樹, 滝澤大智, 十河泰之, 冨永絢子, 岡田恵里, 渡辺雅彦
    • 学会等名
      第32回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒト軟骨細胞シートが産生するタンパク質の網羅的解析.2016

    • 著者名/発表者名
      豊田恵利子, 佐藤正人, 高橋匠, 前原美樹, 高垣智紀, 浜橋恒介, 幸得友美, 岡田恵里, 渡部綾子, 佐藤千香子, 滝澤大智, 的場亮, 阿久津英憲, 梅澤明弘, 持田讓治.
    • 学会等名
      第31回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アプタマーアレイを用いた軟骨細胞シートが産生する因子の網羅的解析.2016

    • 著者名/発表者名
      豊田恵利子, 佐藤正人, 高橋匠, 前原美樹, 高垣智紀, 濱橋恒介, 的場亮,阿久津英憲,梅澤明弘,渡辺雅彦.
    • 学会等名
      第35回日本運動器移植・再生医学研究会
    • 発表場所
      広島県医師会館(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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