線維芽細胞増殖因子融合フィブロインスポンジを用いた移植用ヒト滑膜細胞シートの作製

• 研究課題/領域番号: 17K11033
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 中川 晃一 東邦大学, 医学部, 教授 (30400823)
• 研究分担者: 中島 新 東邦大学, 医学部, 准教授 (60583995) ; 玉田 靖 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (70370666)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017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: 軟骨再生 / 滑膜細胞 / フィブロイン / 線維芽細胞増殖因子 / 滑膜 / 再生医学 / 細胞・組織

研究成果の概要

本研究では、線維芽細胞増殖因子2（FGF2）融合フィブロインを利用し、より層の厚い移植用ヒト滑膜細胞シートを作製することを目的とした。FGF2 融合フィブロイン上では滑膜細胞増殖の促進が認められ、対照群と比較して厚い細胞層が形成された。軟骨分化誘導後には、サフラニン-O 染色、II型コラーゲン免疫染色でほぼ同等の染色性を示した。組織あたりのDNA量は軽度増加、プロテオグリカン含有量、コラーゲン含有量は同等ないしは軽度低下していた。II 型コラーゲン、Sox9発現量は同等であったが、アグリカン発現量は軽度低下していた。ヒト滑膜細胞シートを作製におけるFGF2 融合フィブロインの効果が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

広範囲の軟骨欠損に対する再生治療は非常に困難である。今回研究に用いた絹フィブロインスポンジ上に自家滑膜細胞シートを作製し、欠損部を被覆する治療法が確立できれば、従来適応のなかった中高年者の広範囲欠損に対する軟骨再生医療も可能となる。本研究は、FGF2融合フィブロインをヒト滑膜細胞シート形成に応用した初めての研究である。FGF2の持つ細胞増殖効果により厚い滑膜細胞シートを作製することで、十分な移植細胞数が確保でき、フィブロイン被覆法を広範囲の軟骨欠損に応用できるようになると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of Spondylolysis on Clinical Presentations in Patients With Lumbar Degenerative Disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Aoki Y, Takahashi H, Nakajima A, Inoue M, Kubota G, Nakajima T, Sato Y, Saito J, Nakagawa K, Ohtori S
  • 雑誌名: Cureus 巻: 13(1)
  • DOI: 10.7759/cureus.12570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time Course of Changes in Serum Oxidative Stress Markers to Predict Outcomes for Surgical Treatment of Lumbar Degenerative Disorders (2020)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Aoki Y, Saito J, Nakajima A, Sonobe M, Akatsu Y, Taniguchi S, Yamada M, Koyama K, Akiyama Y, Shiga Y, Inage K, Orita S, Eguchi Y, Maki S, Furuya T, Akazawa T, Koda M, Yamazaki M, Ohtori S, Nakagawa K
  • 雑誌名: Oxid Med Cell Longev 巻: 24 ページ: 5649767-5649767
  • DOI: 10.1155/2020/5649767
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predicting clinical outcomes after total knee arthroplasty from preoperative radiographic factors of the knee osteoarthritis (2020)
  • 著者名/発表者名: Toguchi K, Nakajima A (corresponding author), Akatsu Y, Sonobe M, Yamada M, Takahashi H, Saito J, Aoki Y, Suguro T, Nakagawa K
  • 雑誌名: BMC Musculoskelet Disord 巻: 21 号: 1 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1186/s12891-019-3029-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Superior graft maturation after anatomical double-bundle anterior cruciate ligament reconstruction using the transtibial drilling technique compared to the transportal technique (2019)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Nakajima A, Sonobe M, Takahashi H, Akatsu Y, Inaoka T, Iwasaki J, Morikawa T, Watanabe A, Aoki Y, Sasho T, Nakagawa K
  • 雑誌名: Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 巻: 27 号: 8 ページ: 2468-2477
  • DOI: 10.1007/s00167-018-5240-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between limb alignment and patient-reported outcomes after total knee arthroplasty using an implant that reproduces anatomical geometry (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakajima A, Sonobe M, Akatsu Y, Aoki Y, Takahashi H, Suguro T, Nakagawa K
  • 雑誌名: J Orthop Surg Res 巻: 13 号: 1 ページ: 320-320
  • DOI: 10.1186/s13018-018-1030-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] 骨髄刺激法の限界と治療効果促進の試み (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川 晃一, 齊藤 雅彦, 園部 正人, 赤津 頼一, 中島 新
  • 雑誌名: 関節外科 巻: 36 ページ: 1218-1224
  • 査読あり
• [学会発表] 絹フィブロイン上でのヒト間葉系幹細胞の増殖に対する線維芽細胞増殖因子2の効果 (2020)
  • 著者名/発表者名: 山田 学、中島 新、園部正人、赤津頼一、齊藤淳哉、乗本将輝、小山慶太、山本景一郎、山川奈々子、梅田 涼、松下容子、玉田 靖、中川晃一
  • 学会等名: 第48回日本関節病学会
• [学会発表] 絹フィブロイン上でのヒト間葉系幹細胞の増殖に対する線維芽細胞増殖因子2の効果 (2020)
  • 著者名/発表者名: 山田 学、中島 新、園部正人、赤津頼一、齊藤淳哉、乗本将輝、小山慶太、山本景一郎、山川奈々子、梅田 涼、松下容子 、玉田 靖、中川晃一
  • 学会等名: 第39回日本運動器移植・再生医学研究会
• [学会発表] ひざ痛の原因と最近の治療法 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中川晃一
  • 学会等名: 読売日本テレビ文化センター健康公開講座
• [学会発表] 臓器横断的に考える肥満症の健康障害 領域横断的肥満症WG連携企画(2)；運動器疾患における肥満症の影響と問題点 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中川晃一、中島 新、園部正人、山田 学、齋木厚人、龍野一郎、秋葉 崇、寺山圭一郎、小川明宏
  • 学会等名: 第40日本肥満学会・第37回日本肥満症治療学会合同学術集会
• [学会発表] 治療ガイドラインに基づく変形性膝関節症の診方 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中川晃一
  • 学会等名: 第21回ちば医療連携の会・学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] 膝関節軟骨欠損に対する絹フィブロインスポンジを用いた骨髄間葉系幹細胞移植の効果～イヌ広範囲軟骨欠損モデルでの検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中川晃一, 中島 新, 園部正人, 高橋 宏, 赤津頼一, 齊藤淳哉, 山田 学, 戸口 郁, 秋山友紀, 岩井達則, 中野志保, 斎藤雅彦
  • 学会等名: 第46回日本関節病学会
• [学会発表] 膝関節軟骨損傷に対する治療の最前線 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川晃一
  • 学会等名: いのはなOrthopaedic Surgery フォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] 膝関節軟骨再生医療の現状と将来展望 広範囲軟骨欠損に対する新しい治療法開発を目指して． (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川晃一, 中島新, 和田佑一, 玉田靖, 富田直秀
  • 学会等名: 第90回 日本整形外科学会学術総会
• [学会発表] 絹フィブロインスポンジに播種したヒト滑膜細胞の軟骨分化能の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川晃一, 齊藤雅彦, 中島新, 園部正人
  • 学会等名: 第9回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会