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アクチン動態に基づく臍帯由来間葉系幹細胞における骨芽細胞分化誘導法

研究課題

研究課題/領域番号 20K10010
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57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関名古屋大学 (2023)
長崎大学 (2020-2022)

研究代表者

岩竹 真弓  名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任准教授 (40624614)

研究分担者 住田 吉慶  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (50456654)
長村 登紀子 (井上登紀子 / 井上 登紀子)  東京大学, 医科学研究所, 准教授 (70240736)
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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード臍帯由来間葉系幹細胞 / 骨再生 / 骨芽細胞分化誘導 / アクチン重合 / 臍帯MSC
研究開始時の研究の概要

我々は臍帯間葉系幹細胞(臍帯MSC)から移植用骨芽細胞製剤を大量培養する新規技術の確立を目指してきた。これまでの研究の結果、Type-I collagenゲル上で細胞培養すると、アクチンの動態変化への関与により高効率な骨芽細胞誘導の亢進が確認され、また、細胞移植による新生骨形成の顕著な亢進も見られた。この細胞治療方法を実用化させるためには細胞の特性評価および本細胞治療の有効性を示すことが重要である。
本研究では、Type-I collagenゲル上培養細胞の特性解析について、アクチン重合阻害剤を用いて実施することを目的とする。

研究成果の概要

近年、低侵襲かつ有効性の高い新規骨再生法としてとして間葉系幹細胞(MSC)の応用が提案されているが克服すべき課題が多い。非侵襲的な採取を可能とする臍帯由来MSCは高い増殖活性と骨組織への分化能を有することが報告されているものの、分化誘導に時間を要し、分化能も他の組織由来MSCよりも低い。そこで、分化促進を誘導する臍帯MSCの新規培養法を構築し、最適化を検討したところ、アクチンの動態変化への介入によって骨分化を促進できることが分かった。
本分化誘導法によりアクチン重合調節因子を応用した新規培養技術により移植用骨芽細胞製剤の創出の可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では将来の標準治療となり得る方法の開発を目指しており、従来多く用いられている骨髄由来MSCによる骨再生法に比べて、侵襲が少なく、治療期間の短縮や、感染などのリスクも減らすことができるところが長所である。また自家細胞製品は完全オーダーメイド製品であるため高コストになりがちであるが、臍帯MSCは現在、バンクへのストックが進められているため、製造段階のスケールを大きくすることで製造コストを抑えられると予想される。よって将来的には安価で効果の高い安全な骨再生医療が実現すると考えている。

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

    (5件)

すべて 2023 2022 2021 2020

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

  • [雑誌論文] Gene-Activated Matrix with Self-Assembly Anionic Nano-Device Containing Plasmid DNAs for Rat Cranial Bone Augmentation2021

    • 著者名/発表者名
      Masahito Hara,Yoshinori Sumita,Yukinobu Kodama,Mayumi Iwatake, Hideyuki Yamamoto,Rena Shido,Shun Narahara,Takunori Ogaeri,Hitoshi Sasaki and Izumi Asahina
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 14 号: 22 ページ: 22-22

    • DOI

      10.3390/ma14227097

    • NAID

      120007186847

    • 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
  • [雑誌論文] Gene-activated matrix harboring a miR20a-expressing plasmid promotes rat cranial bone augmentation2021

    • 著者名/発表者名
      Shido Rena、Sumita Yoshinori、Hara Masahito、Iwatake Mayumi、Narahara Shun、Umebayashi Mayumi、Miura Kei-ichiro、Kodama Yukinobu、Asahina Izumi
    • 雑誌名

      Regenerative Biomaterials

      巻: 8 号: 2 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1093/rb/rbaa060

    • 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
  • [学会発表] 分野横断研究に基づく移植用治療細胞開発の基盤技術の創出2023

    • 著者名/発表者名
      岩竹真弓
    • 学会等名
      若手新分野創成研究ユニット・フロンティア 医工若手研究者交流会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臍帯由来間葉系幹細胞を応用した新規COPD治療細胞の創製2022

    • 著者名/発表者名
      岩竹真弓、土谷智史、長村登紀子、松本桂太郎、土肥良一郎、宮﨑拓郎,朝重耕一、永安武
    • 学会等名
      第48回日本臓器保存生物医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] ヒト臍帯由来間葉系幹細胞から骨芽細胞の製造を目的としたアクチン重合阻害剤による分化誘導技術2020

    • 発明者名
      住田吉慶,岩竹真弓,朝比奈 泉,小守壽文
    • 権利者名
      住田吉慶,岩竹真弓,朝比奈 泉,小守壽文
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 取得年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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