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変性半月板断裂膝中の関節液に存在する間葉系幹細胞の遊走を促進する因子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K22996
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

渡部 直人  東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 特任助教 (40882030)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード再生医療 / 変性半月板 / 関節液 / 滑膜間葉系幹細胞 / 変形性膝関節症
研究開始時の研究の概要

関節内組織損傷時に滑膜から幹細胞が関節液中に動員され、一部が損傷部位に生着し、自然修復に寄与する機序の存在を予測するものである。しかし、関節液中に動員される幹細胞の絶対数が少ないため、自然修復には限界があり、重度の軟骨・半月板欠損に対しては幹細胞移植が必要となる。関節液中に幹細胞の動員を促す因子が見つかれば、軽中度の軟骨・半月板欠損に対しては、細胞移植なしで修復を促進できる治療法となる可能性があると考えた。

研究成果の概要

半月板変性断裂に対し半月板修復術と滑膜採取を行い、2週後に関節液を採取した。対象は7例(男性6名、女性1名)で年齢48±9歳である。関節液の抗体アレイを行った。関節液を2週間培養後、コロニー形成数をカウントした。各蛋白濃度とコロニー数との相関関係を解析し、r=0.70以上の相関を示し、かつp=0.05未満となる蛋白として、calcitonin gene-related peptide (CGRP)とhepatocyte growth factor (HGF) が同定された。Migration assayで、CGRPとHGFは用量依存性、相加性に遊走細胞数を増加させた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

私たちはこれまで、膝関節内組織損傷後や半月板手術後に関節液中のコロニー形成細胞数が増加すること、及びこれらの細胞は滑膜由来の間葉系幹細胞に類似することを報告した。これらは関節内の組織損傷や手術の刺激により関節液中の蛋白濃度が変化し、滑膜から間葉系幹細胞が動員される機序の存在を示唆する。
膝の手術後、内在性のCGRPとHGFのシグナルは独立に作用し、滑膜から関節液中に間葉系幹細胞を動員することが本研究から示唆される。これを立証するためにはin vivoモデルを用いて各蛋白が滑膜から関節液中に間葉系幹細胞を動員するか更に検討する必要がある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] The prevalence and treatment of osteoporosis in patients undergoing total hip arthroplasty and the levels of biochemical markers of bone turnover2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Naoto、Miyatake Kazumasa、Takada Ryohei、Ogawa Takahisa、Amano Yusuke、Jinno Tetsuya、Koga Hideyuki、Yoshii Toshitaka、Okawa Atsushi
    • 雑誌名

      Bone & Joint Research

      巻: 11 号: 12 ページ: 873-880

    • DOI

      10.1302/2046-3758.1112.bjr-2022-0252.r1

    • 関連する報告書
      2022 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] Short stature and short distance between the anterior acetabular rim to the femoral nerve are risk factors for femoral nerve palsy following primary total hip arthroplasty using the modified Watson-Jones approach2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Naoto、Takada Ryohei、Ogawa Takahisa、Miyatake Kazumasa、Hirao Masanobu、Hoshino Chisato、Jinno Tetsuya、Koga Hideyuki、Yoshii Toshitaka、Okawa Atsushi
    • 雑誌名

      Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research

      巻: 108 号: 6 ページ: 103351-103351

    • DOI

      10.1016/j.otsr.2022.103351

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Wear rate and osteolysis in two types of second-generation annealed highly cross-linked polyethylene in total hip arthroplasty: A retrospective comparative study with a minimum of five years2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Naoki、Takada Ryohei、Jinno Tetsuya、Miyatake Kazumasa、Watanabe Naoto、Koga Hideyuki、Yoshii Toshitaka、Yagishita Kazuyoshi、Okawa Atsushi
    • 雑誌名

      Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research

      巻: Epub 号: 1 ページ: 103147-103147

    • DOI

      10.1016/j.otsr.2021.103147

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Difference in tapered wedge stem alignment between supine and lateral position in cementless total hip arthroplasty via modified Watson-Jones anterolateral approach2021

    • 著者名/発表者名
      Takada Ryohei、Jinno Tetsuya、Miyatake Kazumasa、Watanabe Naoto、Koga Hideyuki、Yoshii Toshitaka、Okawa Atsushi
    • 雑誌名

      European Journal of Orthopaedic Surgery & Traumatology

      巻: 32 号: 3 ページ: 497-503

    • DOI

      10.1007/s00590-021-03001-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synovial mesenchymal stem cells promote the meniscus repair in a novel pig meniscus injury model.2021

    • 著者名/発表者名
      1.Ozeki N, Kohno Y, Kushida Y, Watanabe N, Mizuno M, Katano H, Masumoto J, Koga H, Sekiya I.
    • 雑誌名

      J Orthop Res

      巻: 3 号: 1 ページ: 177-183

    • DOI

      10.1002/jor.24846

    • 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
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 人工股関節全置換術の術中骨折を予見する因子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      渡部直人
    • 学会等名
      日本人工関節学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [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
    • 学会等名
      日本整形外科基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気共鳴画像にて両側短内転筋のびまん性信号変化を伴った化膿性恥骨結合炎の1例2020

    • 著者名/発表者名
      渡部直人
    • 学会等名
      日本股関節学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] The amount of collagen is not related to mechanical properties in high hydrostatic pressure-decellularized menisci and freeze-thawed menisci2020

    • 著者名/発表者名
      Naoto Watanabe
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2024-01-30  

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