SOX9の遺伝子導入による軟骨分化誘導

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13877240
• 研究種目: 萌芽的研究
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 石黒 直樹 名古屋大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20212871)
• 研究分担者: 鬼頭 浩史 名古屋大学, 医学部・附属病院, 医員
• キーワード: 再生医療 / 軟骨組織 / SOX9遺伝子 / 骨髄細胞

研究概要

軟骨の修復、再生に対する試みとして自家軟骨細胞の培養、移植による組織再生治療が注目されている。軟骨はマトリックスに富むため、軟骨細胞を得て培養するには多量の軟骨組織を必要とする。しかし軟骨組織のドナーサイトは限られているため、軟骨再生医療実現には未分化細胞から軟骨細胞の分化誘導が必要であると考え本実験を計画した。SOX9蛋白はエンハンサーとしてII型コラーゲンの転写調節を行うため、軟骨細胞への分化に不可欠である。ヒトではSOX9遺伝子の異常により軟骨形成異常を示す屈曲肢異形成症が発症することが判っている。マウス骨髄細胞を使用してマウスSOX9 cDNAを発現ベクターに組み込み、リポフェクション法によりそれを培養骨髄細胞に導入し、SOX9蛋白を過剰に発現させることにより軟骨細胞へ分化促進を目的として検討した。培養条件の設定によりトルイジンブルー陽性、II型コラーゲン陽性の軟骨組織を得ることができた。次いで、培養系で分化させた軟骨細胞を半透膜チェンバーに封入後ヌードマウス皮下に移植し、in vivoでの軟骨組織形成が起こることを確認した。骨髄は容易に大量採取が可能な点と、組織内にchondroprogenitor cellが存在することから軟骨再生におけるドナー組織として適している。また、遺伝子導入法としてのりポフェクション法は毒性が少ない。これらのことから本研究は、変形性関節症などの損傷軟骨に対するtissue engineeringを用いた新しい補助治療法としての臨床応用が期待できる。

研究成果

• [文献書誌] N.Ishiguro, T.Ito, T.Oguchi, T.Kojima, H.Iwata, M.Ionescu, A.Robin Poole: "Relationships of matrix metalloproteinases and their inhibitors to cartilage proteoglycan and collagen turnover and inflammation as revealed by analyses of synovial fluids from patients with rheumatoid arthritis"Arthritis Rheum. 44・(1). 2503-2511 (2001)
• [文献書誌] N.Ishiguro, H.Takagi, T.Ito, T.Oguchi, J.Takamatsu, H.Iwata: "Rapidly Destructive arthropathy of the hip in hemophilia"Hemophilia. 7・(1). 127-130 (2001)
• [文献書誌] T.Sakai, F.Kambe, H.Mitsuyama, N.Ishiguro, K.Kurokouchi, M.Takigawa, H.Iwata, H.Seo: "TNF-α induces expression of genes for matrix degration in human chondrocyte-like HCA-2/8 cells through activation of NF-κ β : Abrogation of the TNF-α effect by proteasome inhibitors"Journal of Bone Mineral Research. 16・(7). 1272-1280 (2001)
• [文献書誌] Y.Hirashima, N.Ishiguro, S.Kondo, H.Iwata: "Osteoclast induction from bone morrow cells is due to pro-inflammatory mediator from macrophages exposed to polyethylene particles : A possible mechanism of osteolysis in failed THA"Journal of Biomedical Material Research. 56・(2). 177-183 (2001)
• [文献書誌] N.Wakamatsu, Y.Yamada, K.Yamad, T.Ono, N.Nomura, H.Taniguchi, H.Kitoh, et al.: "Mutations in SlP1, encoding Smad interacting protein 1, cause a form of Hirschsprung diseases"Nat Genet. 27・(4). 369-370 (2001)
• [文献書誌] Y.Takamine, H.Tsuchiya, T.Kitakoji, K.Kurita, O.Yoshihiro, Y.Ohshima, H.Kitoh, N.Ishiguro, H.Iwata: "Distraction osteogenesis enhanced by osteoblastlike cells and collagen gel"Clin Orthop. (in press).