幹細胞低酸素ニッチに着目した軟骨膜片からの長期形態維持性軟骨移植材料の開発

• 研究課題/領域番号: 16K15747
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 形成外科学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 小室 明人 金沢大学, 附属病院, 講師 (80387365)
• 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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 再生医療 / 軟骨膜 / 幹細胞ニッチ / 軟骨再生 / 軟骨膜幹細胞 / 低酸素ニッチ / 再生医学

研究成果の概要

耳介軟骨再生医療における重要課題である長期形態維持性の確保を目標に、軟骨膜血管新生と低酸素ニッチに着目した耳介軟骨膜幹細胞からの軟骨再生過程の解明のため家兎耳介軟骨を用い研究を行った。1）in vivoで軟骨膜の血管新生と軟骨膜からの軟骨再生過程の観察では、温存した軟骨膜から径2cmまでの軟骨欠損の再生を確認した。2）軟骨膜幹細胞を含む軟骨膜のex vivoでの培養系を用い、軟骨膜幹細胞の低酸素ニッチと低酸素誘導性因子（HIF）の関連を同定に向けて、まず困難であった薄い家兎耳介から耳介軟骨を含まずに軟骨膜を採取する手技を剥離子などの道具を工夫することにより確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

耳介軟骨再生医療にとって長期形態維持性は最重要課題である。軟骨膜幹細胞が長期形態維持性の中心的役割を担っている。低酸素環境下で保持されている軟骨膜幹細胞にとって、軟骨膜への血管新生が、幹細胞をonの状態にするスイッチである可能性に着目し、軟骨再生過程を解明して、これをコントロールできるようにすることが、本研究の意義である。家兎耳介を用いて、生体で軟骨膜の血管新生と軟骨膜からの軟骨再生過程の観察して、直径2cmまでの軟骨欠損が再生されることを確認した。次のステップである軟骨膜幹細胞を含む軟骨膜のex vivoでの培養系に向けて、耳介より耳介軟骨を含まずに軟骨膜を採取する手技を確立した。