| 研究課題/領域番号 |
21H03059
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 北里大学 |
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研究代表者 |
内田 健太郎 北里大学, 医学部, 講師 (50547578)
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| 研究分担者 |
大鳥 精司 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (40361430)
馬渕 洋 順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任准教授 (50424172)
小出 隆規 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70322253)
井上 玄 北里大学, 医学部, 准教授 (80594209)
関口 裕之 湘南医療大学, 臨床医学研究所, 研究員 (90547233)
高野 昇太郎 北里大学, 医学部, 助教 (10596505)
廣澤 直也 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任助教 (10882748)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | オルガノイド / 運動器再生 / コラーゲン結合型成長因子 / 成長因子 / 局所硬化ゲル / 環状コラーゲンミメティックペプチド / コラーゲンミメティックペプチド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
外傷による運動器の障害は日常動作、生活の質の低下のみならず精神的苦痛を与える。従って、早期かつ確実性の高い運動器再建法は患者QOL上昇、早期離床、社会復帰に必須である。本研究では、1.運動器再生に最適な(栄養因子産生に富む)オルガノイド細胞組成を見出す。2.環状コラーゲンミメティックペプチド(cCMP)と成長因子(GF)の融合タンパク作製と次世代 cCMP の開発により長期GF徐放と使用GFの低用量化を実現する。3.細胞・GFの局所送達に最適な局所硬化コラーゲンゲルを開発する。4. 作製した機能性オルガノイドを運動器傷害モデルに供することにより運動器再生シーズとして有用性を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
本年度は昨年度の成果を踏まえ、1.環状コラーゲンミメティックペプチド(cCMP)の改善と成長因子(GF)の融合タンパク作製 2. 局所硬化ゲルの改善、3オルガノイド・GF複合体の骨形成促進効果を検討した。昨年度までに作製したアミド結合で架橋されたcCMPの変性コラーゲンに対する結合親和性を改善したcCMP(SA)を合成することに成功した。また、cCMP7(SA)と塩基性線維芽細胞様ペプチド（bFGF pep）のコンジュゲートの作製に成功した。本コンジュゲートは線維芽細胞株 3T3 に対する増殖促進活性を有していた。また、昨年度明らかになったコラーゲンゲルの硬化度の問題点を克服するために、ゼラチン局所硬化ゲルを作製した。本ゲルは硬化性、bFGFの徐放特性に優れており、マウス骨折モデルにおける骨形成を促進した。また、オルガノイドと成長因子併用の有用性を検討した。10 μg bFGFと間葉系幹細胞スフェロイドを混合後、マウス大腿骨骨折モデルに投与した。μCTによる解析を行った結果、bFGFとオルガノイドの併用によりマウス大腿骨骨折モデルにおける骨形成が促進されることが明らかになった。また、この効果はオルガノイドを凍結させ細胞死滅させた際にも認められた。蛍光ラベルしたbFGFを用いて局在を確認したところ、bFGFはオルガノイドの周囲に吸着していることが明らかになった。このことから、オルガノイドはbFGFの担体として機能している可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
環状コラーゲンミメティックペプチド(cCMP)の改善と成長因子(GF)の融合タンパク作製に成功するとともに、オルガノイドと成長因子の併用効果についてもin vivoで実証した。従って、概ね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
神経傷害モデルや軟骨欠損モデルに対する効果実証を行う予定である。
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