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iPS細胞による次世代骨・軟骨再生療法のための培養誘導技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26293336
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 整形外科学
研究機関大阪大学

研究代表者

吉川 秀樹  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 理事・副学長 (60191558)

研究分担者 名井 陽  大阪大学, 医学部附属病院, 准教授 (10263261)
中田 研  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00283747)
中村 憲正  大阪大学, 国際医工情報センター, 招へい教授 (50273719)
梅澤 明弘  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, その他部局等, その他 (70213486)
福田 寛二  近畿大学, 医学部, 教授 (50201744)
連携研究者 浜口 智志  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60301826)
後藤 直久  大阪大学, 微生物研究所, 講師 (60448157)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード骨再生療法 / iPS細胞 / 骨芽細胞系細胞 / 骨芽細胞分化 / 間葉系前駆細胞 / 無血清培地 / 大型骨欠損 / 骨再生 / 軟骨 / 再生療法 / 培養誘導 / 骨
研究成果の概要

iPS細胞から胚様体形成を行わずに平面培養だけで高効率に骨芽細胞系細胞を作製することが可能となった。作製した骨芽細胞系細胞とマウス骨髄由来間葉系幹細胞および頭蓋骨由来細胞を比較した結果、高いアルカリフォスファターゼ活性を示すだけでなく、増殖能、遊走能および骨形成能をもつことを特徴としていた。また本細胞は、ホックスおよびセマフォリン遺伝子群の一部を共発現していた。
我々は、無血清培地、低酸素培養および表面加工処理された培養皿に加え、低分子化合物およびサイトカイン添加などの因子を組み合わせることにより、iPS細胞から骨芽細胞系細胞を高い効率で作製することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 13件、 謝辞記載あり 9件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Oxygen ultra-fine bubbles water administration prevents bone loss of glucocorticoid-induced osteoporosis in mice by suppressing osteoclast differentiation2017

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, T., Ebina, K., Hirao, M., Morimoto, T., Koizumi, K., Kitaguchi, K., Matsuoka, H., Iwahashi, T., Yoshikawa, H.
    • 雑誌名

      Osteoporos International

      巻: 28 号: 3 ページ: 1063-1075

    • DOI

      10.1007/s00198-016-3830-1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Comparison of 2 different formulations of artificial bone for a hybrid implant with a tissue-engineered construct derived from synovial mesenchymal stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      Shimomura, K., Moriguchi, Y., Nansai, R., Fujie, H., Ando, W., Horibe, S., Hart, D.A., Gobbi, A., Yoshikawa, H., Nakamura N.
    • 雑誌名

      American Journal of Sports Medicine

      巻: 45 号: 3 ページ: 666-675

    • DOI

      10.1177/0363546516668835

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vibration acceleration promotes bone formation in rodent models2017

    • 著者名/発表者名
      Uchida, R., Nakata, K., Kawano, F., Yonetani, Y., Ogasawara, I., Nakai, N., Mae, T., Matsuo, T., Tachibana, Y., Yokoi, H., Yoshikawa, H.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12 号: 3 ページ: e0172614-e0172614

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0172614

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synovial mesenchymal stem cells from osteo- or rheumatoid arthritis joints exhibit good potential for cartilage repair using a scaffold-free tissue engineering approach.2016

    • 著者名/発表者名
      Koizumi K, Ebina K, Hart DA, Hirao M, Noguchi T, Sugita N, Yasui Y, Chijimatsu R, Yoshikawa H, Nakamura N.
    • 雑誌名

      Osteoarthritis Cartilage

      巻: Mar 10 号: 8 ページ: 1413-1422

    • DOI

      10.1016/j.joca.2016.03.006

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of Scaffold-Free Tissue-Engineered Constructs Derived from Human Synovial Mesenchymal Stem Cells Under Low Oxygen Tension Enhances Their Chondrogenic Differentiation Capacity2016

    • 著者名/発表者名
      Yasui, Y., Chijimatsu, R., Hart, D.A., Koizumi, K., Sugita, N., Shimomura, K., Myoui, A.., Yoshikawa, H., Nakamura, N.
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part A

      巻: 22 号: 5-6 ページ: 490-500

    • DOI

      10.1089/ten.tea.2015.0458

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Scaffold-free, stem cell-based cartilage repair2016

    • 著者名/発表者名
      Yasui, Y., Ando, W., Shimomura, K., Koizumi, K., Chijimatsu, R., Hamamoto, S., Kobayashi, M., Yoshikawa, H., Nakamura,N.
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma

      巻: 7 号: 3 ページ: 157-163

    • DOI

      10.1016/j.jcot.2016.06.002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MEK5 suppresses osteoblastic differentiation.2015

    • 著者名/発表者名
      Kaneshiro S, Otsuki D, Yoshida K, Yoshikawa H, Higuchi C.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 463 号: 3 ページ: 241-247

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.05.035

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Progranulin plays crucial roles in preserving bone mass by inhibiting TNF-α-induced osteoclastogenesis and promoting osteoblastic differentiation in mice.2015

    • 著者名/発表者名
      Noguchi T, Ebina K, Hirao M, Kawase R, Ohama T, Yamashita S, Morimoto T, Koizumi K, Kitaguchi K, Matsuoka H, Kaneshiro S, Yoshikawa H.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 465(3) 号: 3 ページ: 638-43

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.08.077

    • 関連する報告書
      2015 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] IL-6 negatively regulates osteoblast differentiation through the SHP2/MEK2 and SHP2/Akt2 pathways in vitro2014

    • 著者名/発表者名
      Kaneshiro, S., Ebina, K., Shi, K., Higuchi, C., Hirao, M., Okamoto, M., Koizumi, K., Morimoto, T., Yoshikawa, H., Hashimoto, J.
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Metabolism

      巻: 32 号: 4 ページ: 378-392

    • DOI

      10.1007/s00774-013-0514-1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cyp26b1 within the growth plate regulates bone growth in juvenile mice2014

    • 著者名/発表者名
      Minegishi Y, Sakai Y, Yahara Y, Akiyama H, Yoshikawa H, Hosokawa K,Tsumaki N.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 454 号: 1 ページ: 12-18

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2014.10.001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cyclic compressive loading on 3D tissue of human synovial fibroblasts upregulates prostaglandin E2 via Cox-2 production without IL-1β and TNFα2014

    • 著者名/発表者名
      Shimomura, K., Kanamoto, T., Kita, K., Akamine, Y., Nakamura, N., Mae, T., Yoshikawa, H., Nakamura, N
    • 雑誌名

      Bone and Joint Research

      巻: 3 号: 9 ページ: 280-288

    • DOI

      10.1302/2046-3758.39.2000287

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Osteochondral Repair Using a Scaffold-Free Tissue-Engineered Construct Derived from Synovial Mesenchymal Stem Cells and a Hydroxyapatite-Based Artificial Bone2014

    • 著者名/発表者名
      下村和範、中村憲正
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part A

      巻: - 号: 17-18 ページ: 2291-2304

    • DOI

      10.1089/ten.tea.2013.0414

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Osteochondral Tissue Engineering with Biphasic Scaffold: Current Strategies and Techniques2014

    • 著者名/発表者名
      下村和範、中村憲正
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part B

      巻: - 号: 5 ページ: 468-476

    • DOI

      10.1089/ten.teb.2013.0543

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] バイオマテリアルによる骨再生:過去・現在・未来2016

    • 著者名/発表者名
      吉川秀樹
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新しい骨補填材に対する期待:臨床の立場から2016

    • 著者名/発表者名
      吉川秀樹
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多能性幹細胞から分化誘導した骨芽細胞系細胞は、高い骨形成能を有し、SemaphorinおよびHox遺伝子を発現する2016

    • 著者名/発表者名
      宮本 諭、吉田 清志、吉川 秀樹、名井 陽
    • 学会等名
      第34回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多能性幹細胞から分化誘導した骨芽細胞系細胞の特性2016

    • 著者名/発表者名
      宮本諭、濱本秀一、吉田清志、岡本美奈、奥崎大介、後藤直久、浜口智志、吉川秀樹、名井陽
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 人工骨による骨再生:過去・現在・未来2016

    • 著者名/発表者名
      吉川秀樹
    • 学会等名
      第12回しまなみ骨・関節フォーラム
    • 発表場所
      松山
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of Amino Group Formation on Polystyrene Surfaces by Nitrogen-Hydrogen-Based Plasma Irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Gotoh, K., Itsuki, D., Michiro Isobe1, Sugimoto, S., Miyamoto, S., Myoui, A., Yoshikawa, H., Hamaguchi, S.
    • 学会等名
      American Vacuum Society 62nd International Syposium
    • 発表場所
      San Jose, U. S. A.
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization of culture conditions for directing osteogenesis differentiation of mouse induced pluripotent stem cells2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Miyamoto, Akira Myoui, Daisuke Okuzaki, Naohisa Goto, Satoshi Hamaguchi, Hideki Yoshikawa
    • 学会等名
      International Society for Stem Cell Research, 2015 Annual Meeting
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Optimization of culture conditions for directing osteogenesis differentiation of mouse induced pluripotent stem cells2015

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto, S.,Myoui, A., Okuzaki, D., Goto, N., Hamaguchi, S., Yoshikawa, H.
    • 学会等名
      International Society for Stem Cell Research 2015 Annual Meeting
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Plasma Surface Modification of Cell Culture Plates2014

    • 著者名/発表者名
      Dai Itsuki, Satoshi Sugimoto, Satoshi Miyamoto, Akira Myoui, Hideki Yoshikawa, Satoshi Hamaguchi
    • 学会等名
      International symposium on non-equilibrium plasma and complex-system sciences
    • 発表場所
      Bochum, Germany
    • 年月日
      2014-09-30 – 2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 細胞培養プレートのプラズマ表面処理2014

    • 著者名/発表者名
      斉宮大,杉本敏司,宮本諭, 名井陽, 吉川秀樹, 浜口 智志
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Modification of hydroxyapatite and polystyrene surface for cell culture by low-pressure plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      Dai Itsuki, Tomoko Ito, Satoshi Sugimoto, Yu Moriguchi, Satoshi Miyamoto, Akira Myoui, Hideki Yoshikawa, Satoshi Hamaguchi
    • 学会等名
      International Conference on Plasma Medicine
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Biological Effect of Plasma Processing on Ceramics Artificial Bone2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Myoui
    • 学会等名
      International Conference on Plasma Medicine
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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