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ドラッグリポジショニングによる骨粗鬆症治療薬に対する破骨細胞作用機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K09454
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
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

中村 美穂  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 非常勤講師 (40401385)

研究分担者 塙 隆夫  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (90142736)
蘆田 茉希  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (50708386)
陳 鵬  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70708388)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード破骨細胞 / 骨芽細胞 / リポジショニング / 骨粗鬆症 / ドラッグリポジショニング
研究開始時の研究の概要

本研究は、抗生物質として永年臨床で使用されてきたテトラサイクリン系薬剤の骨代謝への作用機構を明らかにし、骨粗鬆症薬としてリポジショニングすることを目的としている。研究期間内に、テトラサイクリンが骨組織に沈着した状況を模倣した培養基板を作製し、細胞培養試験および動物実験により、作用機序の解明、副作用・合併症有無、骨代謝への影響を検討する。本研究の成果より、既存抗生物質薬テトラサイクリンの新しい機能を見出し、低コスト・長期利用可能な骨粗鬆症薬への可能性を示すことが期待される。ひいては、高齢化社会における生活の質に大きく貢献すると考えている。

研究成果の概要

本研究は、抗生物質として永年臨床で使用されてきたテトラサイクリン系薬剤の骨代謝への作用機構を明らかにし、骨粗鬆症薬としてリポジショニングすることを目的としている。本研究では、数種類の市販テトラサイクリン系薬剤が骨組織に沈着した状況を模倣した培養基板を作製し、ヒト初代破骨細胞および骨芽細胞培養を行った結果、数種類のテトラサイクリン系薬剤による破骨細胞吸収抑制および骨芽細胞分化促進が認められた。本研究の成果より、既存抗生物質薬テトラサイクリンの新しい機能を見出し、低コスト・長期利用可能な骨粗鬆症薬への可能性を示すことが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、抗生物質として永年臨床で使用されてきたテトラサイクリン系薬剤が骨代謝に及ぼす影響について調べた。その結果、数種類の市販テトラサイクリン系薬剤が、破骨細胞(骨を分解する細胞)を抑制し、骨芽細胞(骨を形成する細胞)を促進することが見出された。このことから、数種類のテトラサイクリン系薬剤は、低コスト・長期利用可能な骨粗鬆症薬として応用される可能性が期待される。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 10件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] University of Turku(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] トゥルク大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Use of the Phylobone database for the annotation of bone extracellular matrix proteins in reindeer (<i>Rangifer tarandus</i>)2024

    • 著者名/発表者名
      Sanchez-Reverte Alba、Fontcuberta-Rigo Margalida、Nakamura Miho、Puigbo Pere
    • 雑誌名

      Science Progress

      巻: 107 号: 2 ページ: 2-2

    • DOI

      10.1177/00368504241244666

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of a genetically engineered macrophage cell line for evaluating cellular effects of UV/US-treated poly(ethylene terephthalate) microplastics2024

    • 著者名/発表者名
      Washihira Naoto、Murakami Mika、Nakamura Miho、Fujii Sho、Matsushima Takahide、Asahara Hiroshi、Kishida Akio、Tanabe Tadao、Kimura Tsuyoshi、Kobayashi Mako、Yamamoto Masaya
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      巻: 234 ページ: 113735-113735

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2023.113735

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phylobone: a comprehensive database of bone extracellular matrix proteins in human and model organisms2023

    • 著者名/発表者名
      Fontcuberta-Rigo Margalida、Nakamura Miho、Puigb? Pere
    • 雑誌名

      Bone Research

      巻: 11 号: 1 ページ: 44-44

    • DOI

      10.1038/s41413-023-00281-w

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inter-Laboratory Study on Measuring the Surface Charge of Electrically Polarized Hydroxyapatite2023

    • 著者名/発表者名
      Ubele-Kalnina Darta、Nakamura Miho、Gross Karlis Agris
    • 雑誌名

      Journal of Functional Biomaterials

      巻: 14 号: 2 ページ: 100-100

    • DOI

      10.3390/jfb14020100

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Calcium Carbonate/Hydroxyapatite Microparticles and Osteoblast Responses2022

    • 著者名/発表者名
      Bergara-Muguruza Leire、Abdel Razik Heba E.、Chen Peng、Ashida Maki、Takao Hanawa、Vallitu Pekka、Nakamura Miho
    • 雑誌名

      Solid State Phenomena

      巻: 340 ページ: 101-106

    • DOI

      10.4028/p-06ymbz

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Osteoblast-Mediated Resorption of Porous Bioactive SCPC Granules Enhances Bone Regeneration in Human Extraction Sockets2022

    • 著者名/発表者名
      Abdel Razik Heba E.、Nakamura Miho、Bergara-Muguruza Leire、Sarwar Uruj、Hassan Mohammad、Horowitz Robert、El-Ghannam Ahmed
    • 雑誌名

      Solid State Phenomena

      巻: 340 ページ: 107-112

    • DOI

      10.4028/p-32eola

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Surface Electric Fields Increase Human Osteoclast Resorption through Improved Wettability on Carbonate-Incorporated Apatite2021

    • 著者名/発表者名
      Bergara-Muguruza Leire、M?kel? Keijo、Yrj?l? Tommi、Salonen Jukka、Yamashita Kimihiro、Nakamura Miho
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials &amp; Interfaces

      巻: 13 号: 49 ページ: 58270-58278

    • DOI

      10.1021/acsami.1c14358

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibition of osteoclast activities by SCPC bioceramic promotes osteoblast-mediated graft resorption and osteogenic differentiation.2021

    • 著者名/発表者名
      El-Ghannam A, Nakamura M, Muguruza LB, Sarwar U, Hassan M, Fotawi RAI, Horowitz R.
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res

      巻: - 号: 9 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1002/jbm.a.37167

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural and elemental characterization of glass and ceramic particles for bone surgery2021

    • 著者名/発表者名
      Sirkia Saara V.、Nakamura Miho、Qudsia Syeda、Siekkinen Minna、Sm?tt Jan-Henrik、Peltonen Jouko、Heino Terhi J.、Hupa Leena、Vallittu Pekka K.
    • 雑誌名

      Dental Materials

      巻: 37 号: 9 ページ: 1350-1357

    • DOI

      10.1016/j.dental.2021.06.004

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Polymer for Application as a Matrix Phase in a Concept of In Situ Curable Bioresorbable Bioactive Load-Bearing Continuous Fiber Reinforced Composite Fracture Fixation Plates.2021

    • 著者名/発表者名
      Plyusnin A, He J, Elschner C, Nakamura M, Kulkova J, Spickenheuer A, Scheffler C, Lassila LV.J, Moritz N.
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 26 号: 5 ページ: 1256-1256

    • DOI

      10.3390/molecules26051256

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced new bone formation in canine maxilla by a graft of electrically polarized β-tricalcium phosphate2020

    • 著者名/発表者名
      Nohara Kohei、Itoh Soichiro、Akizuki Tatsuya、Nakamura Miho、Fukuba Shunsuke、Matsuura Takanori、Okada Munehiro、Izumi Yuichi、Iwata Takanori、Yamashita Kimihiro
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials

      巻: - 号: 7 ページ: 2820-2826

    • DOI

      10.1002/jbm.b.34612

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 骨基質の材料学的解析とメカニカルストレス応答性2023

    • 著者名/発表者名
      中村美穂
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Phylobone: A new resource for osteoporosis research.2023

    • 著者名/発表者名
      Fontcuberta-Rigo M, Nakamura M, Puigbo P
    • 学会等名
      World Congress on Osteoporosis, osteoarthritis and musculoskeletal diseases 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of cellular responses to oxidized poly(ethylene terephthalate) microplastics using a genetically engineered macrophage.2023

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto M, Murakami M, Washihira N, Nakamura M, Matsushima T, Asahara H, Kishida A, Kobayashi M, Fuji Si, Tanabe T, Kimura T.
    • 学会等名
      Biomaterials International Conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Electric Fields Increase Osteoclast Resorption on Carbonate&#8211;Incorporated Apatite.2022

    • 著者名/発表者名
      Bergara-Muguruza L, Makela; K, Yrjala; T, Salonen J, Yamashita, K, Nakamura
    • 学会等名
      32nd European Society for Biomaterials 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Calcium carbonate-hydroxyapatite microparticles and osteoblast responses. Surface Electric Fields Increase Osteoclast Resorption on Carbonate&#8211;Incorporated Apatite2022

    • 著者名/発表者名
      Bergara-Muguruza L, AbdelRazik HE, Chen P, Mashida M, Hanawa T, Vallittu P, Nakamura M
    • 学会等名
      32nd Symposium and Annual Meeting of the International Society for Ceramics in medicine (Bioceramics32)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Osteoblast-mediated resorption of porous bioactive SCPC granules enhances bone regeneration in human extraction sockets2022

    • 著者名/発表者名
      AbdelRazik HE, Nakamura M, Bergara-Muguruza L, Sarwar U, Hassan M, Fotawi AIR, Horowitz R, El-Ghannam A
    • 学会等名
      32nd Symposium and Annual Meeting of the International Society for Ceramics in medicine (Bioceramics32)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of surface wettability and cellular interactions by bioceramic eletcrets.2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura M
    • 学会等名
      The 14th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies (Pacrim13)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Designed biomaterials to mimic the mechanical properties of bone.2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura M
    • 学会等名
      International Workshop Bioelectronic Medicine
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A new concept of hydroxyapatite for bone regeneration -nano structure and response to mechanical strain2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura M
    • 学会等名
      The 16th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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