間葉系幹細胞への高効率量子ドット導入法と間葉系細胞・組織の分化過程に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21390429
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 植村 壽公 (植村 寿公) 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 主任研究員 (60176641)
• 研究分担者: ワダワ レヌー 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 研究グープ長 (30371090)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2011年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2010年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2009年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 骨・軟代謝学 / 量子ドット / 間葉系幹細胞 / 骨・軟骨代謝学

研究概要

モータリン抗体を用いて、間葉系幹細胞に量子ドットを効率よく細胞内に導入する技術を確立した。量子ドットを導入した間葉系幹細胞に、骨分化、脂肪分化、軟骨分化誘導培地を用い分化誘導をかけ、インビトロ、インビボにおける影響を評価した。その結果、インビトロにおいて間葉系幹細胞の分化に与える影響は無視できる程度に小さく、インビボでは、骨再生で8週間、軟骨再生で24週間以上の追跡が可能であることが示され、その有用性が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Cartilage Regeneration from Mesenchymal Stem Cells by RWV Bioreactor and Tracking of Quantum-Dot Labeled Cell Aggregates Transplanted into Osteochondral Defects of Rabbits (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Uemura, T. Yoshioka, M. Nishi, S. Kaul, R. Wadhwa, H. Mishima
  • 雑誌名: Nano Biomedicine 巻: 3 ページ: 175-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Donor cell fate with mortalin antibody conjugated internalizing quantum dots(QDs) labeled, cartilaginous aggregates formed from bone marrow mesenchymal stem cells(MSCs) following allogeneic transplantation into osteochondral defects of rabbits (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomokazu Yoshioka, Hajime Mishima, Kaul Zeenia, Yoshimi Ohyabu, Shinsuke Sakai, Naoyuki Ochiai, Sunil Kaul, Renu Wadhwa, Toshimasa Uemura
  • 雑誌名: Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 巻: 5(6) ページ: 437-443
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long Term in vitro/in vivo Labeling of Mesenchymal Stem cells by Internalizing Quantum Dots Using Mortalin Antibody-Its Application to Cartilage Regeneration and Risk Asessment Proceedings of ICBS2011 (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Uemura, Masanori Nishi, Tomokazu Yoshioka, Hajime Mishima, Sunil Kaul, Renu Wadhwa
  • 雑誌名: International Conference of Biomaterials Science 2011 ページ: 418-418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cartilage Regeneration from Mesenchymal Stem Cells by RWV Bioreactor and Tracking of Quantum-Dot Labeled Cell Aggregates Transplanted into Osteochondral Defects of Rabbits (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Uemura, T.Yoshioka, M.Nishi, S.Kaul, R.Wadhwa, H.Mishima
  • 雑誌名: Nano Biomedicine 巻: 3(Proceedings) ページ: 175-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long Term in vitro/in vivo Labeling of Mesenchymal Stem cells by Internalizing Quantum Dots Using Mortalin Antibody-Its Application to Cartilage Regeneration and Risk Asessment (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Uemura, Masanori Nishi, Tomokazu Yoshioka, Hajime Mishima, Sunil Kaul, Renu Wadhwa
  • 雑誌名: Proceedings of ICBS2011(International Conference of Biomaterials Science 2011) ページ: 418-418
  • 査読あり
• [雑誌論文] 量子ドットによる新しい細胞標識法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉岡友和、三島初、落合直之、大藪淑美、ワダワレヌー、植村寿公
  • 雑誌名: 整形災害外科 巻: 53(8) ページ: 961-964
  • 査読あり
• [雑誌論文] Donor cell fate with mortalin antibody conjugated internalizing quantum dots (QDs) labeled, cartilaginous aggregates formed from bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) following allogeneic transplantation into osteochondral defects of rabbits. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomokazu Yoshioka, Hajime Mishima, Kaul Zeenia, Yoshimi Ohyabu, Shinsuke Sakai, Naoyuki Ochiai, Sunil Kaul, Renu Wadhwa, Toshimasa Uemura
  • 雑誌名: Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 巻: (pub on line Aug.26(2010))
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable and nondisruptive in vitro/in vivo labeling of mesenchymal stem cells by internalizing quantum dots (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohyabu Y, Kaul Z, Yoshioka T, Inoue K, Sakai S, Mishima H, Uemura T, Kaul SC, Wadhwa R
  • 雑誌名: Human Gene Therapy 巻: 20(3) ページ: 217-224
  • 査読あり
• [学会発表] Cartilage Regeneration from Mesenchymal Stem Cells by RWV Bioreactor and Tracking of Quantum-Dot Labeled Cell Aggregates Transplanted into Osteochondral Defects of Rabbits (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Uemura T. Yoshioka, M. Nishi, S. Kaul, R. Wadhwa, H. Mishima
  • 学会等名: SIB2011 Satellite Symposium in Kyoto, The Symposium on Micro/Nano Aspects of Biomaterials
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府)
  • 年月日: 2011-07-19
• [学会発表] Long Term in vitro/in vivo Labeling of Mesenchymal Stem Cells by Internalizing Quantum Dots Using Mortalin Antibody-Its Application to Cartilage Regeneration and Risk AsessmentICBS (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Uemura, Masanori Nishi, Tomokazu Yoshikoka, Hajime Mishima, Kaul Sunil, Renu Wadhwa
  • 学会等名: International Conference on Biomaterials Science 2011
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-03-14
• [学会発表] Long Term in vitro/in vivo Labeling of Mesenchymal Stem Cells by Internalizing Quantum Dots Using Mortalin Antibody-Its Application to Cartilage Regeneration and Risk Asessment (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Uemura, Masanori Nishi, Tomokazu Yoshikoka, Hajime Mishima, Kaul Sunil, Renu Wadhwa
  • 学会等名: ICBS (International Conference on Biomaterials Science 2011)
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-03-14
• [学会発表] 量子ドットの間葉系幹細胞への高効率導入法と再生医療への応用-骨・軟骨再生とリスク評価- (2011)
  • 著者名/発表者名: 植村寿公、西正統、吉岡友和、三島初、落合直之、カウルスニル、ワダワレヌー
  • 学会等名: つくば医工連携フォーラム2011
  • 発表場所: つくば研究交流センター
  • 年月日: 2011-01-26
• [学会発表] 量子ドットの間葉系幹細胞への高効率導入法と再生医療への応用-第二稿軟骨再生とリスク評価- (2010)
  • 著者名/発表者名: 西正統,吉岡友和, Renu Wadhwa,植村寿公
  • 学会等名: ナノバイオメディカル学会第3回大会
  • 発表場所: 鶴見大学
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] 量子ドットの間葉系幹細胞への高効率導入法と再生医療への応用-第二稿 軟骨再生とリスク評価- (2010)
  • 著者名/発表者名: 西正統, 吉岡友和, Renu Wadhwa, 植村寿公
  • 学会等名: ナノバイオメディカル学会第3回大会
  • 発表場所: 鶴見大学
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Qdot-mortalin抗体を用いた未分化間葉系細胞のラベリング技術-再生医療への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大藪淑美、Zeenia Kaul、吉岡友和、井上和貴、酒井晋介、三島初、Sunil Kaul、Renu Wadhwa、植村寿公
  • 学会等名: 第9回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 量子ドット(QDs)を用いた幹細胞の高効率標識方法とその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大藪淑美、Zeenia Kaul、吉岡友和、井上和貴、酒井晋介、カウルスニル、ワダワ レヌー、植村壽公
  • 学会等名: 第31回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] Stable and Noninvasive In Vitro/In Vivo Labeling of Mesenchymal Stem Cells by Internalizing Quantum Dots Using Mortalin Antibody (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ohyabu, Z.Kaul, T.Yoshioka, K.Inoue, S.Sakai, H.Mishima, S.Kaul, R.Wedhwa, T.Uemura
  • 学会等名: TERMIS 2nd World Congress
  • 発表場所: Seoul
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] 細胞表面タンパク質(Mortalin)抗体を使用した量子ドット(QDs)の幹細胞内導入方法-骨・脂肪組織再生への応用- (2009)
  • 著者名/発表者名: 大藪淑美、Kaul Zeenia, 吉岡友和、井上和貴、酒井晋介、三島初、Kaul Sunil, Wadhwa Renu, 植村寿公
  • 学会等名: 第25回日本DDS学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] Mortalin抗体を用いた未分化間葉系細胞へのQuantum-dot細胞内導入方法-軟骨組織再生への応用- (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉岡友和、三島初、Kaul Zeenia, 大藪淑美、酒井晋介、落合直之、Kaul Sunil, Wadhwa Renu, 植村寿公
  • 学会等名: 第25回日本DDS学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] Internalization of Q-dots to Mesenchymal Stem Cells by Mortalin Antibody-Application to Cartilage Regeneration- (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshioka, H.Mishima, Y.Ohyabu, Z.Kaul, S.Sakai, N.Ochiai, S.Kaul, R.Wadhwa, T.Uemura
  • 学会等名: 8^<th> World Congress of the International Cartilage Repair Society
  • 発表場所: Miami Florida, USA
  • 年月日: 2009-05-25
• [図書] Cell internalizing anti-mortalin antibody for bio-imaging-in Mortalin Biology-Stress, Life and Death (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Uemura, Masanori Nishi, Kaul Sunil, Renu Wadhwa
  • 出版者: Springer(印刷中)
• [図書] Cell internalizing anti-mortalin antibody for bio-imaging-in Mortalin Biology-Stress, Life and Death
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Uemura, Masanori Nishi, Kaul Sunil, Renu Wadhwa
  • 出版者: Springer