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遺伝子搭載自己組織化ナノデバイスを応用した新規骨再生基質の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H01604
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 外科系歯学
研究機関長崎大学

研究代表者

朝比奈 泉  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (30221039)

研究分担者 小守 壽文  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (00252677)
兒玉 幸修  長崎大学, 病院(医学系), 准教授 (50448510)
住田 吉慶  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (50456654)
佐々木 均  長崎大学, 病院(医学系), 教授 (00170689)
鎌倉 慎治  東北大学, 医工学研究科, 教授 (80224640)
三浦 桂一郎  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (10634446)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
42,250千円 (直接経費: 32,500千円、間接経費: 9,750千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2019年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2018年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2017年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワード骨再生 / 遺伝子 / ベクター / 人工骨基質 / 遺伝子治療 / 遺伝子活性化基質 / 遺伝子導入担体 / 遺伝子送達デバイス / 基質 / 自己組織化デバイス
研究成果の概要

本研究では蛋白質ではなく、蛋白質発現遺伝子を移植基質に組み込み、それを効率よく移植組織中の細胞に取り込ませることによって、生理活性を発揮する蛋白質の発現を誘導し、骨再生を促進させることを企図した。期間中の成果として、骨形成因子BMP4をコードするプラスミドDNAを搭載するアニオン性Nanoballを0.001~0.01mgの用量でアテロコラーゲン基質やOCP/コラーゲンに組み込み製造した遺伝子活性化基質が、ラット頭蓋骨欠損における骨誘導に有効性が高いことを見出した。そのため、この条件で作製した遺伝子活性化基質の有効性をイヌの歯槽骨欠損モデルで評価する非臨床研究開発を計画しているところである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新規遺伝子送達体としてのNanoballを遺伝子活性化基質(gene-activated matrix;GAM)に応用する取り組みは、本研究チーム独自の技術を発展させた従来にない独創的・集約的な研究である。Nanoballは、生体内で早期に分解されることなく、凍結保存により長期保存も可能である。そのため、骨再生局所でその機能を効果的に発揮させる技術を開発できれば、従来の人工骨や成長因子などを応用した代替治療製品にない、廉価で安定供給が見込める汎用性の高い骨再生医療製品を創出できる。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2019 2018

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 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Gene-Activated Matrix with Self-Assembly Anionic Nano-Device Containing Plasmid DNAs for Rat Cranial Bone Augmentation2021

    • 著者名/発表者名
      Masahito Hara,Yoshinori Sumita,Yukinobu Kodama,Mayumi Iwatake, Hideyuki Yamamoto,Rena Shido,Shun Narahara,Takunori Ogaeri,Hitoshi Sasaki and Izumi Asahina
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 14 号: 22 ページ: 22-22

    • DOI

      10.3390/ma14227097

    • NAID

      120007186847

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gene-activated matrix harboring a miR20a-expressing plasmid promotes rat cranial bone augmentation2021

    • 著者名/発表者名
      Shido Rena、Sumita Yoshinori、Hara Masahito、Iwatake Mayumi、Narahara Shun、Umebayashi Mayumi、Miura Kei-ichiro、Kodama Yukinobu、Asahina Izumi
    • 雑誌名

      Regenerative Biomaterials

      巻: 8 号: 2 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1093/rb/rbaa060

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 歯槽骨再生治療を対象とした骨誘導性遺伝子活性化基質の開発研究2022

    • 著者名/発表者名
      住田吉慶
    • 学会等名
      第21回再生医療学会 シンポジウム13 新しく開発された骨再生研究の最前線
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effective gene-activated matrix with self-assembly nano-devices for bone engineering.2019

    • 著者名/発表者名
      Hara M, Sumita Y, Shido R, Kodama Y, Asahina I
    • 学会等名
      International Association for Dental Research (IADR) 97th General Session & Exhibition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規自己組織化ナノデバイス (Nanoball) を応用した骨誘導性遺伝子活性化基質(GAM)の開発2019

    • 著者名/発表者名
      原昌士, 住田吉慶, 四道玲奈, 楢原峻, 朝比奈泉
    • 学会等名
      第64回日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] micro RNAを応用した遺伝子活性化基質(GAM)による新規人工骨基質の開発2018

    • 著者名/発表者名
      四道玲奈, 住田吉慶, 原昌士, 楢原峻, 朝比奈泉
    • 学会等名
      第63回日本口腔外科学会総会・学術大会,
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Gene Activated-matrix (GAM) comprised of atelocollagen and plasmid DNA encoding microRNA promotes rat cranial bine augmentation2018

    • 著者名/発表者名
      Shido R, Sumita Y, Hara M, Narahara S, Asahina I
    • 学会等名
      The American Society for Bone and Mineral Research Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能性microRNAを搭載した遺伝子活性化基質(GAM)による骨再生の試み2018

    • 著者名/発表者名
      4.四道玲奈, 住田吉慶, 岩竹真弓, 楢原峻, 原昌士, 坂下直美, 朝比奈泉
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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