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In situダイレクト・リプログラミングによる新規骨再生治療の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K19577
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分56: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
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

松田 修  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00271164)

研究分担者 山本 健太  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00636160)
新井 祐志  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50347449)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード再生医療 / 骨疾患 / ダイレクト・リプログラミンング / ダイレクト・リプログラミング
研究開始時の研究の概要

骨粗鬆症や関節リウマチなどの骨吸収性疾患は、運動機能を著しく低下させて、健康寿命を短縮する疾患である。骨芽細胞は、骨形成を担い、骨組織再生に寄与する細胞である。そのため機能的な骨芽細胞を骨欠損部位に供給することが出来れば、失われた骨組織の再生を促進し、種々の骨吸収性疾患に対する効果的な治療法となり得る。そこで本研究では、骨吸収が起きている場で機能的な骨芽細胞を誘導しえる方法として、in situ ダイレクト・リプログラミングによる骨芽細胞の誘導を確立する。

研究成果の概要

骨粗しょう症、関節リウマチ、変形性関節症などの骨吸収性疾患に対して、骨再生治療が期待されている。我々はダイレクト・リプログラミング(DR)に着目し、機能的な骨芽細胞をヒト線維芽細胞からin vitro DRによって誘導することに成功した。この技術を骨再生医療に応用するためには、移植に適した3D培養骨組織を構築させられる足場材料の開発と、生体内の骨吸収性病変局所で骨芽細胞を他の体細胞から直接誘導する技術の確立等が必要となる。
本研究では、新規足場材料を用いた3D培養骨組織を開発するとともに、骨芽細胞の組織内DRに必要となる基盤技術の開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

骨粗しょう症、関節リウマチ、変形性膝関節症などの骨吸収性疾患は、罹患者数が極めて多く、運動機能を著しく低下させて、健康寿命を短縮する疾患である。高齢化と相まって、医療資源の消費の観点からも大きな問題であり、有効な骨再生治療が求められている。機能的な骨芽細胞を骨欠損部位に直接供給することが出来れば、失われた骨組織の再生を促進し、種々の骨吸収性疾患に対する効果的な治療法となり得る。
本研究は、骨芽細胞の分化のエピジェネティック制御の分子レベルの理解につながり学術的な意義も大きいが、上記のように骨吸収性疾患の治療法の開発に直結する基盤技術を提供する可能性があり、社会的な意義も大きい。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件)

  • [雑誌論文] Three-Dimensional Culture of Cartilage Tissue on Nanogel-Cross-Linked Porous Freeze-Dried Gel Scaffold for Regenerative Cartilage Therapy: A Vibrational Spectroscopy Evaluation2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi Tetsuya、Miyamoto Nao、Imamura Hayata、Yamamoto Toshiro、Marin Elia、Zhu Wenliang、Kobara Miyuki、Sowa Yoshihiro、Tahara Yoshiro、Kanamura Narisato、Akiyoshi Kazunari、Mazda Osam、Nishimura Ichiro、Pezzotti Giuseppe
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 15 ページ: 8099-8099

    • DOI

      10.3390/ijms23158099

    • 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] Hypoxia promotes differentiation of pure cartilage from human induced pluripotent stem cells.2022

    • 著者名/発表者名
      Shimomura S, Inoue H, Arai Y, Nakagawa S, Fujii Y, Kishida T, Shin-Ya M, Ichimaru S, Tsuchida S, Mazda O, Kubo T.
    • 雑誌名

      Mol Med Rep

      巻: 26 号: 1 ページ: 229-229

    • DOI

      10.3892/mmr.2022.12745

    • 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
  • [雑誌論文] Injectable Prevascularized Mature Adipose Tissues (iPAT) to Achieve Long‐Term Survival in Soft Tissue Regeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Louis Fiona、Sowa Yoshihiro、Irie Shinji、Higuchi Yuriko、Kitano Shiro、Mazda Osam、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 11 号: 23 ページ: 2201440-2201440

    • DOI

      10.1002/adhm.202201440

    • 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] Micronized cellular adipose matrix (MCAM) promotes the therapeutic effect of an artificial nerve conduit in peripheral nerve gap injury2022

    • 著者名/発表者名
      Sawai Seiji、Sowa Yoshihiro、Kishida Tsunao、Inokawa Hitoshi、Inafuku Naoki、Tsuchida Shinji、Oda Ryo、Fujiwara Hiroyoshi、Mazda Osam、Yoshimura Kotaro、Takahashi Kenji
    • 雑誌名

      Plastic Reconstructive Surgery

      巻: - 号: 6 ページ: 959e-969e

    • DOI

      10.1097/prs.0000000000010136

    • 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
  • [雑誌論文] ALK5 i II Accelerates Induction of Adipose-Derived Stem Cells toward Schwann Cells through a Non-Smad Signaling Pathway2021

    • 著者名/発表者名
      Seiji Sawai 1, Tsunao Kishida , Shin-Ichiro Kotani , Shinji Tsuchida , Ryo Oda , Hiroyoshi Fujiwara, Kenji Takahashi , Osam Mazda , Yoshihiro Sowa
    • 雑誌名

      Stem Cells Int .

      巻: Oct. 15 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1155/2021/8307797

    • 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] Direct Conversion of Human Fibroblasts into Adipocytes Using a Novel Small Molecular Compound: Implications for Regenerative Therapy for Adipose Tissue Defects.2021

    • 著者名/発表者名
      Sowa Y, Kishida T, Louis F, Sawai S, Seki M, Numajiri T, Takahashi K, Mazda O
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 号: 3 ページ: 65-76

    • DOI

      10.3390/cells10030605

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Osteogenic Response to Polysaccharide Nanogel Sheets of Human Fibroblasts After Conversion Into Functional Osteoblasts by Direct Phenotypic Cell Reprogramming2021

    • 著者名/発表者名
      Nakai K, Yamamoto K, Kishida T, Kotani SI, Sato Y, Horiguchi S, Yamanobe H, Adachi T, Boschetto F, Marin E, Zhu W, Akiyoshi K, Yamamoto T, Kanamura N, Pezzotti G, Mazda O.
    • 雑誌名

      Front Bioeng Biotechnol .

      巻: Sep 3;9:713932 ページ: 713932-713932

    • DOI

      10.3389/fbioe.2021.713932

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Treadmill running prevents atrophy differently in fast- versus slow-twitch muscles in a rat model of rheumatoid arthritis2021

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Kamada , Shogo Toyama , Yuji Arai , Hiroaki Inoue , Shuji Nakagawa , Yuta Fujii Kenta Kaihara , Tsunao Kishida , Osam Mazda , Kenji Takahashi
    • 雑誌名

      J Muscle Res Cell Motil .

      巻: Dec;42(3-4) 号: 3-4 ページ: 429-441

    • DOI

      10.1007/s10974-021-09610-0

    • 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] Mechanical stimulation of chondrocytes regulates HIF-1α under hypoxic conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Shimomura S, Inoue H, Arai Y, Nakagawa S, Fujii Y, Kishida T, Shin-Ya M, Ichimaru S, Tsuchida S, Mazda O, Takahashi K.
    • 雑誌名

      Tissue Cell .

      巻: Aug;71:101574. ページ: 101574-101574

    • DOI

      10.1016/j.tice.2021.101574

    • 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

URL: 

公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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