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変形性関節症の構造改善薬シーズの探索を目指した滑膜間葉系幹細胞遊走モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K24026
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0906:生体機能および感覚に関する外科学およびその関連分野
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

遠藤 健太郎  東京医科歯科大学, 統合研究機構, プロジェクト研究員 (30844378)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード間葉系幹細胞 / 滑膜 / 変形性関節症 / 関節液 / 軟骨 / 遊走 / PDGF / 変形性膝関節症 / 滑膜幹細胞 / 再生医療 / 細胞遊走 / スクリーニング
研究開始時の研究の概要

変形性膝関節症(OA)に対する治療法の開発は、現在社会的に喫緊の課題となっている。申請者らはこれまでに、①滑膜間葉系幹細胞(滑膜MSC)は関節内組織の損傷・炎症に応答して関節液中へ遊走する、②滑膜MSCを関節内に補充することでOAの進行が抑制されるというメカニズムを示してきた。本研究では、OA構造改善薬シーズの探索を目指し、スクリーニングに適した新たな滑膜MSC遊走モデルを開発する。

研究成果の概要

薬剤により滑膜から関節液中へと間葉系幹細胞(MSCs)を動員することが出来れば、MSCsを移植せずに関節の再生医療が可能となる。本研究ではスクリーニングに適した新規の遊走モデルの開発、および滑膜MSCs動員因子の探索を目的とした。トランスウェルインサート上でヒト滑膜MSCsをマトリゲル+Ⅰ型コラーゲン混合ゲルに包埋し、生体内の環境を再現可能なモデルを開発した。本モデルにて、PDGF-BBは強い滑膜MSCs動員効果を示した。PDGF-BBをラット膝関節に注射すると、関節液中のMSCsの数が有意に増加し、PBSを注射した膝由来の細胞と比較して高い増殖能、コロニー形成能、軟骨分化能を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

変形性膝関節症(OA)に対する治療法の開発は、有症状者数が多いにも関わらず根本的な治療法が存在しないため、現在社会的に喫緊の課題である。本研究では、滑膜MSCsによる内在性再生メカニズムの増強に焦点を当て、①新規モデルにて滑膜MSCs動員因子のスクリーニングが可能であること、②薬液の関節内注射という低コスト・低侵襲な操作により生体内で滑膜MSCsを関節液中に動員可能であることを初めて示した。本研究の成果は、これまでのOA創薬研究には存在しなかった新たな治療アプローチを提唱するものであり、本研究の発展は極めて汎用性の高いOA治療薬の開発に繋がることが期待される。

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

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Intra‐articular Injection of PDGF-BB Explored in a Novel in Vitro Model Mobilizes Mesenchymal Stem Cells From the Synovium Into Synovial Fluid in Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Endo Kentaro、Horiuchi Kiyotaka、Katano Hisako、Ozeki Nobutake、Sakamaki Yuriko、Koga Hideyuki、Sekiya Ichiro
    • 雑誌名

      Stem Cell Reviews and Reports

      巻: in press 号: 5 ページ: 1768-1779

    • DOI

      10.1007/s12015-021-10156-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mesenchymal Stem Cells in Synovial Fluid Increase in Knees with Degenerative Meniscus Injury after Arthroscopic Procedures through the Endogenous Effects of CGRP and HGF2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Naoto、Endo Kentaro、Komori Keiichiro、Ozeki Nobutake、Mizuno Mitsuru、Katano Hisako、Kohno Yuji、Tsuji Kunikazu、Koga Hideyuki、Sekiya Ichiro
    • 雑誌名

      Stem Cell Reviews and Reports

      巻: 16 号: 6 ページ: 1305-1315

    • DOI

      10.1007/s12015-020-10047-0

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] PDGF-BBの関節内注射は間葉系幹細胞を滑膜から関節液中へ動員させる2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤健太郎, 堀内聖剛, 片野尚子, 大関信武, 関矢 一郎
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 変性半月板断裂膝の関節液中間葉系幹細胞は内在性CGRPとHGFを介して手術後に増加する2020

    • 著者名/発表者名
      渡部 直人, 遠藤健太郎, 小森啓一郎, 大関信武, 水野満, 河野佑二, 片野尚子, 辻邦和, 古賀英之, 大川淳, 関矢一郎
    • 学会等名
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

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