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iPS細胞由来多血小板血漿の開発と骨癒合促進効果に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K09615
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
研究機関千葉大学

研究代表者

志賀 康浩  千葉大学, 大学院医学研究院, 特任准教授 (90568669)

研究分担者 高山 直也  千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (10584229)
大鳥 精司  千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (40361430)
折田 純久  千葉大学, 大学院医学研究院, 特任准教授 (60638310)
稲毛 一秀  千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (80793629)
曽根 正光  北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (90599771)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードiPS細胞由来血小板 / 骨癒合促進 / サイトカイン / 骨癒合 / 骨形成促進 / iPS細胞由来人工巨核球・血小板凍結乾燥製剤 / 多血小板血漿 / 再生医療
研究開始時の研究の概要

ヒト白血球抗原(HLA)を欠損させたユニバーサルタイプのiPS由来人工血小板を大量生産し,血小板による骨修復の根源的メカニズムに基づくユニバーサルタイプの高機能人工血小板を開発し,安全性の高い画期的な骨癒合技術を開発すること,およびその安全性および有効性を確認する.

研究成果の概要

近年,多血小板血漿PRPの臨床使用が拡大しているが,自己血由来のため品質および効果の不均一性が問題となっている.
本研究では,同種血小板輸血製剤であるiPS細胞由来人工血小板の製造基盤を活用し,自己PRPに代わる機能強化型人工血小板製剤の開発を推進した.結果,ラット脊椎手術において凍結乾燥iPS血小板製剤の骨癒合効果を証明し,世界に先駆けて論文発表した.
さらに,組織修復効果を有する特定サイトカインの強制発現システムの改良を進め機能強化型巨核球株を作出することに成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では血小板を大量に製造可能な巨核球細胞株が遺伝子操作可能であり高機能血小板を作出できることを証明した.これは遺伝子治療を組み込んだ再生医療の細胞治療モデルを世界で初めて示すことに繋がる.自己血由来PRPと異なり,パッケージされた凍結乾燥製剤で骨折や手術における早期骨癒合が効率的に促進されれば,患者のADL・QOL向上に大きく寄与するものと考えられる.その他にもこれまで治療が困難であった潰瘍性難治創や神経損傷・脊髄損傷等に対しても有用である可能性が期待される.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] The Effect of Megakaryocytes and Platelets Derived from Human-Induced Pluripotent Stem Cells on Bone Formation2021

    • 著者名/発表者名
      Masashi Sato, Yasuhiro Shiga, Naoya Takayama, Masamitsu Sone, Kentaro Kosaka, Itsuro Motegi, Norichika Mizuki, Kazuhide Inage, Yawara Eguchi, Miyako Narita, Sumihisa Orita, Koji Eto, Seiji Ohtori
    • 雑誌名

      Spine Surgery and Related Research

      巻: 5 号: 3 ページ: 196-204

    • DOI

      10.22603/ssrr.2020-0226

    • NAID

      130008044530

    • ISSN
      2432-261X
    • 年月日
      2021-05-27
    • 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
  • [学会発表] The Platelet derived from induced pluripotent stem cells accelerates bone union with adequate rigidity in posterolateral lumbar fusion surgery model in rats2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Shiga, Masashi Sato, Norichika Mizuki, Sumihisa Orita, Kazuhide Inage, Yawara Eguchi, Miyako Narita, Takashi Hozumi, Geundong Kim, Takuma Odagiri, Tomohito Mukaihata, Satoshi Maki, Takeo Furuya, Kentaro Kosaka, Naoya Takayama, Koji Eto, Seiji Ohtori
    • 学会等名
      ISSLS Anual meeting2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] iPS細胞由来巨核球・血小板製剤の骨癒合促進効果2021

    • 著者名/発表者名
      志賀康浩,佐藤雅,水木誉凡,折田純久,稲毛一秀,江口和,穂積崇史,金勤東,江藤浩之, 高山直也,小坂 健太朗,大鳥 精司
    • 学会等名
      第94回 日本整形外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] iPS細胞由来血小板製剤は骨癒合促進効果を有する 自己血由来多血小板血漿を凌駕する組織修復効果の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      志賀康浩,佐藤雅,水木誉凡,折田純久,稲毛一秀,江口和,金勤東,穂積崇史,小田切拓磨,向畑智仁,牧聡,古矢丈雄,小坂健太朗,高山直也,江藤浩之,大鳥精司
    • 学会等名
      第50回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The Platelet derived from induced pluripotent stem cells accelerates bone union with adequate rigidity in posterolateral lumbar fusion surgery model in rats2021

    • 著者名/発表者名
      志賀康浩
    • 学会等名
      国際腰椎学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] iPS細胞由来巨核球・血小板製剤の骨癒合促進効果2021

    • 著者名/発表者名
      志賀康浩
    • 学会等名
      日本整形外科学会 学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] iPS細胞由来血小板製剤の骨癒合促進効果2021

    • 著者名/発表者名
      志賀康浩
    • 学会等名
      日本自己血輸血学会 学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞由来血小板製剤は骨癒合促進効果を有する ー自己血由来多血小板血漿を凌駕する組織修復効果の可能性ー2021

    • 著者名/発表者名
      志賀康浩
    • 学会等名
      日本脊椎脊髄病学会 学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 巨核球および 血小板を含む 凍結乾燥製剤2019

    • 発明者名
      江藤浩之 大鳥精司 志賀康浩
    • 権利者名
      江藤浩之 大鳥精司 志賀康浩
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-224781
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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