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自家誘導骨芽細胞を含み自在な3D形状に構築できる再生治療用培養骨組織の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K19071
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

佐藤 良樹  京都府立医科大学, 医学部附属病院, 専攻医 (50808235)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードスキャホールド / ナノゲル / ダイレクト・リプログラミング / 骨芽細胞 / 再生医療 / スキャフォールド / 再生治療
研究開始時の研究の概要

歯槽骨欠損等に対する再生療法のためには、患者ごとの患部の形状に合致した3D形状を有し、自家骨芽細胞を含む骨組織を構築して移植することが理想的である。本研究では我々が開発した2つの技術、①低分子化合物を用いたダイレクト・リプログラミングによる骨芽細胞誘導技術と、②自在な形状の3D培養を支持できるスキャフォールドを組み合わせ、骨再生治療の基盤技術として確立する。

研究成果の概要

我々はヒト皮膚線維芽細胞を、ALK阻害剤II(トランスフォーミング増殖因子-βシグナルの阻害剤)および1α、25-ジヒドロキシビタミンD3を使用して、天然の凍結乾燥ナノゲル架橋多孔質(FD-NanoClip)多糖類シートまたは線維上で骨芽細胞に変換することに成功した。また、異なる多糖類足場を比較するラマン分光分析とdOB培養のフーリエ変換赤外分光分析に基づいて、骨形成挙動の観察された違いを解析したところ、この研究は、既存のアテロコラーゲン足場材料と比較してより優れた骨形成出力を備えたFD-NanoClipシートを開発することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、骨疾患に対する再生医療を目的として、高機能の自家骨芽細胞を含む、自在な3D形状の骨組織を構築する技術を報告した。本研究では我々が開発した2つの技術、①低分子化合物を用いたダイレクト・リプログラミングによる骨芽細胞誘導技術と②高い3D組織構築が可能なスキャホールドを組み合わせ、骨芽細胞移植に際して、効率性、安全性を高めたゼノフリー骨再生医療の基盤技術を確立を検証した。
本研究の結果、Fibronectin-coated NanoClip-FD matrixとALK5iⅡが骨芽細胞の接着、骨組織形成を強く支持し、安全なゼノフリー骨再生の基盤技術を拓くものと期待される。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] ダイレクト・コンバージョン技術を用いた骨芽細胞と多孔質ハイブリッド架橋ナノゲル足場を活用した骨組織再生の評価2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤良樹,山本健太,中井敬,大迫文重,山本俊郎,岸田綱郎,松田修,金村成智
    • 学会等名
      日本炎症再生医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 多孔性ハイブリッド・ナノゲルとダイレクト・リプログラミングを用いた新規骨再生療法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤良樹, 山本健太, 堀口智史, 中井 敬, 足立哲也, 足立圭司, 大迫文重, 雨宮傑, 山本俊郎, 金村成智
    • 学会等名
      第62回春期日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Bone regeneration by osteoblasts transplantation using nanogel as a scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Yamamoto K, Takizawa S, Adachi K, Oseko F, Kishida T, Mazda O, Yamamoto T, Kanamura N
    • 学会等名
      4th Meeting of the international Association for Dental Reserch Asua Pacific Region
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダイレクト・コンバージョン技術による新規骨再生療法の確立2019

    • 著者名/発表者名
      中井 敬, 佐藤良樹, 山本健太, 足立哲也, 滝沢茂太, 足立圭司, 大迫文重, 山本俊郎, 金村成智
    • 学会等名
      第31回日本口腔科学会近畿地方部会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Transplantation of dental pulp-derived cell sheets cultured on human amniotic membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Sato Y, Yamamoto K, Adachi T, Oseko F, Kanamura N
    • 学会等名
      4th Meeting of the international Association for Dental Reserch Asua Pacific Region
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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