臨床応用に向けた3次元培養細胞移植による成長軟骨帯再生

• 研究課題/領域番号: 18K09064
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分56020:整形外科学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 大槻 大 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (40770681)
• 研究分担者: 樋口 周久 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), その他部局等, 整形外科・主任部長 (40432421) ; 吉田 清志 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (50645570)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 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); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 成長軟骨帯損傷 / 骨性架橋 / 間葉系幹細胞 / 3次元培養 / 変形矯正 / 成長軟骨損傷 / 角度変形 / Animal Origin Free / 内反 / 内反変形 / 成長軟骨帯 / 再生 / 滑膜由来間葉系幹細胞

研究成果の概要

小児期の成長軟骨帯損傷は四肢長管骨の変形や短縮の原因となるため、損傷軟骨の再生治療の開発が期待されている。本研究ではウサギ同種滑膜由来間葉系幹細胞を用いた損傷成長軟骨帯の再生実験を行った。部分成長軟骨損傷モデルを作成し3次元培養を行った細胞の移植実験を行い、画像評価及び組織学的評価を行った。画像評価ではAgrimatrixを用いた3次元培養細胞移植群において対照群と比較して優位に下肢変形の改善を認めた。組織学的評価において、細胞移植群では骨性架橋部位の減少を認めた。動物由来成分を含まない試薬、培地の使用でも細胞の分離、培養は可能であったが従来の動物血清使用に比べ細胞増殖に長期の時間を要した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

小児期の成長軟骨帯損傷は四肢長管骨の変形や短縮をもたらし、大きな障害を呈することがある。従来は人工物などを充填することで変形増悪を予防する治療が行われている。損傷した成長軟骨帯の再生を目的とした治療の開発が期待されているが、損傷軟骨自体の再生を主目的とする治療は臨床応用されておらず、社会的意義の高い研究である。細胞移植では、事前の細胞採取や培養に動物由来成分含有試薬の使用が小児への臨床応用の妨げとなる。本実験での3次元培養細胞移植による成長軟骨損傷の再生を目指した研究や動物由来成分を含まない試薬での細胞増殖研究は小児における細胞移植の臨床応用への礎になると考えている。