生理機能亢進細胞混合移植とレドックス制御による長期骨量維持可能な骨増生法開発

• 研究課題/領域番号: 20K10051
• 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57050:補綴系歯学関連
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 秋葉 奈美 新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (00584591)
• 研究分担者: 魚島 勝美 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50213400) ; 秋葉 陽介 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (70547512) ; 泉 健次 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80242436)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 骨増生 / 細胞移植 / 酸化還元 / 機能亢進 / 抗酸化処理 / 生理機能亢進細胞混合移植 / レドックス制御 / 長期骨量維持

研究開始時の研究の概要

生理的骨形成には骨形成以外に宿主細胞誘導、血管新生、成長因子放出と複数の生理機能活性が必要である。骨増生法において生理的骨形成を模倣しようとしても、単一処理によって必要な生理機能全てを活性化するのは不可能と考えられている。また細胞移植において、移植後の酸化ストレスによるアポトーシスや機能不全が報告されており、酸化還元制御（レドックス制御）により移植細胞を長期生存、機能させることが可能となる。本研究では、骨増生に必要な複数の生理機能を各々あらかじめ亢進させた細胞の混和移植とレドックス制御による移植細胞の長期生存に着目し、骨増生促進と長期骨量維持を達成可能な新規骨増生法の開発を目的とする。

研究実績の概要

既存の骨増生法は骨形成促進可能だが、増生後の予期せぬ骨量減少による不確実性が臨床上の課題となっており、確実に骨量維持可能な骨増生法の構築が望まれている。骨折治癒などの生理的骨形成では骨量減少が認めらない。生理的骨形成には骨形成以外に宿主細胞誘導、血管新生、成長因子放出と複数の生理機能活性が必要である。骨増生法において生理的骨形成を模倣しようとしても、単一処理によって必要な生理機能全てを活性化するのは不可能と考えられている。また細胞移植において、移植後の酸化ストレスによるアポトーシスや機能不全が報告されており、酸化還元制御（レドックス制御）により移植細胞を長期生存、機能させることが可能となる。本研究では、骨増生に必要な複数の生理機能を各々あらかじめ亢進させた細胞の混和移植とレドックス制御による移植細胞の長期生存に着目し、骨増生促進と長期骨量維持を達成可能な新規骨増生法の開発を目的とする。本成果は、補綴治療の適応症拡大、口腔機能の維持・回復や健康寿命の延伸に寄与する。現在、骨造成に関わる細胞の各種機能促進のために使用する処理の作用機序及び、相互阻害作用の有無について確認中である。また、レドックス制
御が可能な薬剤、処置について条件を検討し、移植細胞の生存延長、抗酸化機能、酸化ストレス環境下における細胞機能の持機構について解析を進める予定である、今後の結果に関しては新規性が極めて高いものに関しては知的財産権の取得に向けた手続きも同時に進めていく予定でいる

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウイルス感染対策等で使用施設の利用に制限などがあり、実験動物を用いた実験進捗が滞っていた

今後の研究の推進方策

現在臨床応用されている抗酸化物質の応用によってドラッグリポジショニング的手法を用いた酸化還元制御を計画中