低分子化合物群による骨再生システムの最適化と分子機序に関する基礎的検討

• 研究課題/領域番号: 23390460
• 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: 外科系歯学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高戸 毅 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90171454)
• 研究分担者: 西條 英人 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (80372390) ; 小笠原 徹 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20359623) ; 森 良之 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (70251296) ; 鄭 雄一 東京大学, 工学系研究科, 教授 (30345053)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2013年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2011年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: 骨再生 / 低分子化合物

研究概要

本研究の目的は、骨形成性低分子化合物を用いて、再生骨の形と量を自在に制御できる骨再生療法を確立するための基礎的知見を集積することである。骨形成性低分子化合物による骨形成誘導法の最適化から、数種の低分子化合物が骨分化を効率的に誘導することが明らかとなった。その作用機序としては、骨芽細胞への運命決定と骨芽細胞の成熟によることが示唆された。また、これらの化合物を骨欠損モデルに局所投与することで、良好な骨再生を誘導できることが動物実験において確認された。これらの知見は、低分子化合物による骨再生法の開発へ寄与するものと思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Implantation of tetrapod-shaped granular artificial bones or β-tricalcium phosphate granules in a canine large bone-defect model (2014)
  • 著者名/発表者名: Choi S, Liu I, Yamamoto K, Honnami M, Sakai T, Ohba S, Echigo R, Suzuki S, Chung UI, Sasaki N, Mochizuki M
  • 雑誌名: J Vet Med Sci 巻: 76(2) ページ: 229-235
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cranioplasty with custom-made artificial bone after resection of multilobular bone tumor in a dog (2014)
  • 著者名/発表者名: Choi S, Honnami M, Liu I, Yamamoto K, Ohba S, Echigo R, Suzuki S, Nishimura R, Chung UI, Sasaki N, Mochizuki M
  • 雑誌名: J Vet Clin 巻: 31(1) ページ: 46-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone Regeneration by the Combined Use of Tetrapod-Shaped Calcium Phosphate Granules with Basic Fibroblast Growth Factor-Binding Ion Complex Gel in Canine Segmental Radial Defects (2014)
  • 著者名/発表者名: Honnami M, Choi S, Liu IL, Kamimura W, Taguchi T, Hojo H, Shimohata N, Ohba S, Koyama H, Nishimura R, Chung UI, Sasaki N, Mochizuki M
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 76 号: 7 ページ: 955-961
  • DOI: 10.1292/jvms.14-0027
  • NAID: 130003391309
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implantation of Tetrapod-Shaped Granular Artificial Bones or β-Tricalcium Phosphate Granules in a Canine Large Bone-Defect Model (2014)
  • 著者名/発表者名: Choi S, Liu I, Yamamoto K, Honnami M, Sakai T, Ohba S, Echigo R, Suzuki S, Chung UI, Sasaki N, Mochizuki M
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 76 号: 2 ページ: 229-235
  • DOI: 10.1292/jvms.13-0054
  • NAID: 130003382365
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cranioplasty with custom-made artificial bone after resection of multilobular bone tumor in a dog. (2014)
  • 著者名/発表者名: Choi S, Honnami M, Liu I, Yamamoto K, Ohba S, Echigo R, Suzuki S, Nishimura R, Chung UI, Sasaki N, Mochizuki M
  • 雑誌名: J Vet Clin 巻: 31 ページ: 46-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repair of rabbit segmental femoral defects by using a combination of tetrapod-shaped granular artificial bones and basic fibroblast growth factor-binding ion complex gel (2013)
  • 著者名/発表者名: Honnami M, Choi S, Liu I, Kamimura W, Taguchi T, Hojo H, Shimohata N, Ohba S, Koyama H, Nishimura R, Chung UI, Sasaki N, Mochizuki M
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 34(36) ページ: 9056-9062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone healing by sterilizable calcium phosphate tetrapods eluting osteogenic molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y, Hojo H, Shimohata N, Choi S, Yamamoto K, Takato T, Chung UI, Ohba S
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 34(22) ページ: 5530-5537
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hedgehog-Gli activators direct osteo-chondrogenic function of bone morphogenetic protein toward osteogenesis in the perichondrium (2013)
  • 著者名/発表者名: Hojo H, Ohba S, Taniguchi K, Shirai M, Yano F, Saito T, Ikeda T, Nakajima K, Komiyama Y, Nakagata N, Suzuki K, Mishina Y, Yamada M, Konno T, Takato T, Kawaguchi H, Kambara H, Chung UI
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288(14) ページ: 9924-9932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone healing by sterilizable calcium phosphate tetrapods eluting osteoge nic molecules. (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y, Hojo H, et al.
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 34 号: 22 ページ: 5530-5537
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.03.089
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hedgehog-Gli activators direct osteo-chondrogenic function of bone morp hogenetic protein toward osteogenesis in the perichondrium. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hojo H, et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288 号: 14 ページ: 9924-9932
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.409342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repair of rabbit segmental femoral defects by using a combination of tetrapod-shaped granular artificial bones and basic fibroblast growth factor-binding ion complex gel. (2013)
  • 著者名/発表者名: Honnami M, Choi S, Liu I, Kamimura W, Taguchi T, Hojo H, Shimohata N, Ohba S, Koyama H, Nishimura R, Chung UI, Sasaki N, Mochizuki M
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 34 号: 36 ページ: 9056-9062
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.08.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanog promotes osteogenic differentiation of the mouse mesenchymal cell line C3H10T1/2 by modulating bone morphogenetic protein(BMP) signaling. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara T, Ohba S, Yano F, Kawaguchi H, Chung UI, Saito T, Yonehara Y, Nakatsuka T, Mori Y, Takato T, and Hoshi K
  • 雑誌名: J Cell Physiol 巻: (in press) 号: 1 ページ: 163-71
  • DOI: 10.1002/jcp.24116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gli1 protein participates in the hedgehog-mediated specification of the osteoblast lineage during endochondral ossification (2012)
  • 著者名/発表者名: Hojo H, Ohba S, Yano F, Saito T, Ikeda T, Nakajima K, Komiyama Y, Nakagata N, Suzuki K, Takato T, Kawaguchi H, Chung UI
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 287(21) ページ: 17860-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bioactive factors for tissue regeneration : State of Art (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohba S, Hojo H, Chung UI
  • 雑誌名: Muscles Ligaments Tendons J 巻: 2(3) ページ: 193-203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current progress on tissue engineering of bone and cartilage (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohba S, Hojo H, Chung UI
  • 雑誌名: Endocrinol Metab 巻: 27(1) ページ: 1-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gli1 protein participates in Hedgehog-mediated specification of osteoblast lineage during endochondral ossification (2012)
  • 著者名/発表者名: Hojo H, 他
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 287 号: 21 ページ: 17860-17869
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.347716
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of floating cells for improved harvest in human chondrocyte culture (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazumichi Yonenaga
  • 雑誌名: Biomedical Research 巻: 33 号: 5 ページ: 281-289
  • DOI: 10.2220/biomedres.33.281
  • NAID: 130004903831
  • ISSN: 0388-6107, 1880-313X
  • 査読あり
• [雑誌論文] BMP-2-embedded atelocollagen scaffold for tissue-engineered cartilage cultured in the medium containing insulin and Triiodothyronine-A new protocol for 3D in vitro culture of human chondrocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Ko EC, et al.
  • 雑誌名: Tissue Eng Part C Methods 巻: (掲載確定)(in press) 号: 5 ページ: 374-86
  • DOI: 10.1089/ten.tec.2011.0217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the implant type tissue-engineered cartilage by scanning acoustic microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y, et al.
  • 雑誌名: J Biosci Bioeng 巻: (掲載確定)(in press) 号: 2 ページ: 252-7
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2011.10.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel method for designing and fabricating custom-made artificial bones (2011)
  • 著者名/発表者名: Saijo H, Kanno Y, Mori Y, Suzuki S, Ohkubo K, Chikazu D, Yonehara Y, Chung UI, Takato T
  • 雑誌名: Int J Oral Maxillofac Surg 巻: 40(9) ページ: 955-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] Administration of the insulin into the scaffold atelocollagen for tissue-engineered cartilage (2011)
  • 著者名/発表者名: Ko EC, Fujihara Y, Ogasawara T, Asawa Y, Nishizawa S, Nagata S, Takato T, Hoshi K
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res A 巻: 97(2) 号: 2 ページ: 186-92
  • DOI: 10.1002/jbm.a.33046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tissue responses against tissue-engineered cartilage consisting of chondrocytes encapsulated within nonabsorbable hydrogel (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanazawa S, et al.
  • 雑誌名: J Tissue Eng Regen Med 巻: 97(2) 号: 1 ページ: 186-92
  • DOI: 10.1002/term.458
  • 査読あり
• [雑誌論文] PTHrP action on skeletal development : a key for the controlled growth of endochondral bones
  • 著者名/発表者名: Ohba S, Chung UI
  • 雑誌名: Clinc Rev Bone Miner Metab 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone regeneration by the combined use of tetrapod-shaped calcium phosphate granules with basic fibroblast growth factor-binding ion complex gel in canine segmental radial defects
  • 著者名/発表者名: Honnami M, Choi S, Liu IL, KamimuraW, Taguchi T, Hojo H, Shimohata N, Ohba S, Koyama H, Nishimura R, Chung UI, Sasaki N, Mochizuki M
  • 雑誌名: J Vet Med Sci 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Bone healing by the combination of SAG and TH-loaded artificial bones (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y, Ohba S, Hojo H, Shimohata N, Yano F, Yamamoto K, Takato T, Chung UI
  • 学会等名: 2nd Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and The Japanese Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Kobe, Japan (Travel Award)
• [学会発表] in situ Tissue Engineering 型カスタムメイド人工骨の骨癒合状態のCT による評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅野勇樹, 西條英人 , 鄭雄一, 森良之, 高戸毅
  • 学会等名: 第58回日本口腔外科学会総会・学術大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] ラット歯周炎モデルの確立と骨形成性低分子化合物による歯槽骨再生療法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 波田野典子, 大庭伸介, 鄭雄一, 高戸毅
  • 学会等名: 第67回日本口腔科学会総会
  • 発表場所: 栃木
• [学会発表] 低分子化合物による歯槽骨再生療法の検討とラット歯周炎モデルの確立 (2013)
  • 著者名/発表者名: 波田野典子, 大庭伸介, 鄭雄一, 高戸毅
  • 学会等名: 第12回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 神奈川
• [学会発表] ヘッジホッグシグナル活性化剤とヘリオキサンチン誘導体を搭載した骨形成性薬剤徐放型人工骨の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田祐二郎, 大庭伸介, 北條宏徳, 高戸毅, 鄭雄一
  • 学会等名: 第12回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 神奈川
• [学会発表] Bone healing by the combination of SAG- and TH-loaded artificial bones. (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y, Ohba S, Hojo H, Shimohata N, Yano F, Yamamoto K, Takato T, Chung UI
  • 学会等名: 2nd Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and The Japanese Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: 神戸（神戸コンベンションセンター・神戸ポートピアホテル）
• [学会発表] Runx1 and Runx3 are downstream effectors of Nanog in the promoted osteogenic differentiation of mesenchymal cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara T, Saito T, Ohba S, Abe T, Yonehara Y, Takato T
  • 学会等名: 35th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Baltimore, MD, USA
• [学会発表] Postoperative evaluation of custom-made artificial bones fabricated by inkjet printers using computed tomography (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanno Y, Saijo H, Mori Y, Chung UI, Takato T
  • 学会等名: Frontiers 2013 EPFL Symposium
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
• [学会発表] ラット歯周炎モデルの確立と骨形成性低分子化合物による歯槽骨再生療法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 波田野典子, 大庭伸介, 鄭雄一, 高戸毅
  • 学会等名: 第67回日本口腔科学会総会
  • 発表場所: 宇都宮（栃木県総合文化センター ）
• [学会発表] in situ Tissue Engineering型カスタムメイド人工骨の骨癒合状態のCTによる評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅野勇樹, 西條英人, 鄭雄一, 森良之, 高戸毅
  • 学会等名: 第58回日本口腔外科学会総会・学術大会
  • 発表場所: 福岡（福岡国際会議場）
• [学会発表] 今後の臨床展開が期待される骨軟骨再生医療（会長講演） (2013)
  • 著者名/発表者名: 高戸毅
  • 学会等名: 第12回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Application of Bone and Cartilage Regenerative Medicine in Oral and Maxillofacial Areas (2012)
  • 著者名/発表者名: Takato T
  • 学会等名: ACOMS 2012
  • 発表場所: Kuta, Bali-Indonesia
• [学会発表] Gli1 Participates in the Indian Hedgehog-mediated Osteogenesis during Endochondral Ossification (2012)
  • 著者名/発表者名: Hojo H, Ohba S, Yano F, Saito T, Ikeda T, Nakajima K, Komiyama Y, Nakagata H, Suzuki K, Takato T, Kawaguchi H, Chung UI
  • 学会等名: 34th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Minneapolis, MN, USA (Travel Award)
• [学会発表] Development of a Novel Tetrapod-shaped Drug-eluting Artificial Bone (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y, Ohba S, Hojo H, Shimohata N, Yano F, Yamamoto K, Hatano N, Takato T, Chung UI
  • 学会等名: 34th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Minneapolis, MN, USA
• [学会発表] Osteo-chondrogenic Function of BMP is Directed Toward Osteogenesis by Hh-Gli1 in the Perichondrium (2012)
  • 著者名/発表者名: Hojo H, Ohba S, Taniguchi K, Shirai M, Yano F, Saito T, Ikeda T, Nakajima K, Komiyama Y, Nakagata N, Suzuki K, Mishina Y, Yamada M, Konno T, Takato T, Kawaguchi H, Kambara H, Chung UI
  • 学会等名: 34th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Minneapolis, MN, USA
• [学会発表] The Present and Future of Bone and Cartilage Regenerative Medicine in the Oral and Maxillofacial Area (2012)
  • 著者名/発表者名: Takato T
  • 学会等名: XXI Congress of the European Association for Cranio-Maxillo- Facial Surgery
  • 発表場所: Dubrovnik, Croatia
• [学会発表] Application of bone and cartilage regenerative medicine in oral and maxillofacial areas. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Takato
  • 学会等名: The 4th Congress of the World Union of Wound Healing Societies 2012
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [学会発表] The Present and Future of Bone and Cartilage Regenerative Medicine in the Oral and Maxillofacial Area. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Takato
  • 学会等名: XXI Congress of the European Association for Cranio-Maxillo- Facial Surgery
  • 発表場所: Dubrovnik, Croatia
  • 招待講演
• [学会発表] Application of Bone and Cartilage Regenerative Medicine in Oral and Maxillofacial Areas. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Takato
  • 学会等名: The American College of Oral and Maxillofacial Surgeons 2012
  • 発表場所: Kuta, Bali-Indonesia
  • 招待講演
• [学会発表] Development of a Novel Tetrapod-shaped Drug-eluting Artificial Bone. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yujiro Maeda
  • 学会等名: 34th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Minneapolis, MN, USA
• [学会発表] Orthognathic surgery of hemifacial microsomia (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Takato
  • 学会等名: Second Seoul symposium on hemifacial microsomia KSPRS Precongress Symposium
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 骨軟骨再生医療の現状と展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高戸毅
  • 学会等名: 第70回日本矯正歯科学会大会&第4回国際会議 日本学術会議歯学委員会シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 遺伝学的手法と組み合わせたクロマチン免疫沈降-シーケンス法の骨軟骨生物学への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大庭伸介, 鄭雄一, Andrew P. McMahon
  • 学会等名: 第24回日本動物細胞工学会
  • 発表場所: 東京
• [図書] 軟骨細胞を使った顎・顔面の軟骨再生, 再生医療叢書(日本再生医療学会監修)-6 骨格系(脇谷滋之, 鄭雄一編) (2012)
  • 著者名/発表者名: 星和人, 高戸毅
  • 出版者: 朝倉書店, 東京
• [図書] 多能性幹細胞を使った骨再生, 再生医療叢書(日本再生医療学会監修)-6 骨格系(脇谷滋之, 鄭雄一編) (2012)
  • 著者名/発表者名: 大庭伸介, 鄭雄一
  • 出版者: 朝倉書店, 東京
• [図書] 「１５章消化器疾患 ５口腔疾患」内科学（門脇孝･永井良三編） (2012)
  • 著者名/発表者名: 森良之
  • 総ページ数: 1929
  • 出版者: 西村書店
• [備考] 東京大学医学部附属病院顎口腔外科・歯科矯正歯科ホームページ
  • URL: http://plaza.umin.ac.jp/~oralsurg/
• [備考] 東京大学医学部附属病院 顎口腔外科・歯科矯正歯科
  • URL: http://plaza.umin.ac.jp/~oralsurg/
• [備考] 東京大学医学部附属病院 ティッシュ・エンジニアリング部
  • URL: http://square.umin.ac.jp/t-e/
• [備考]
  • URL: http://plaza.umin.ac.jp/~oralsurg/