ヒト骨芽細胞刺激因子1を高発現するマウス骨芽細胞の選択的培養系と細胞移植系の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14571393
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 橋本 保 (後藤 保) 京都府立医科大学, 医学部, 助教授 (00237942)
• 研究分担者: 辻村 敦 京都府立医科大学, 医学部, 助手 (50236890) ; 高井 信朗 京都府立医科大学, 医学部, 講師 (10226730)
• キーワード: 骨芽細胞 / 細胞移植 / 骨粗鬆症 / 遺伝子治療

研究概要

本研究の目的は、遺伝的に骨芽細胞刺激因子(OSF1)遺伝子を高発現するように形質転換したマウス骨芽細胞を野生型マウスの骨組織に移植することで、移植された骨組織特異的に骨形成の促進が起こることを証明することである。野生型マウスから採取した骨芽細胞の前駆細胞に対して、OSF1遺伝子を導入する手段としては、アデノウイルスベクターを用いる計画であり、その構築は、CAGプロモーターおよびヒトオステオカルシンプロモーター(Hoc)制御下にヒトまたはマウスOSF-1遺伝子を発現し、感染時に感染効率をモニターし、ドナー由来の細胞を区別するためのマーカーとして、蛍光蛋白質GFPとの連結発現ユニットを用いたものが構築できている。
アデノウイルスベクターによる遺伝子の導入に関しては、臨床試験段階での副作用問題も指摘されており、他の方法も考慮し、OSF1を高発現するトランスジェニックマウスの系統を作成し、前骨芽細胞前駆細胞の供給源とする系を確立した。上記ベクター系と同様に、CAGプロモーター制御下にモニター用のGFPを共通に発現し、それに加えて、HocまたはCAGプロモーター制御下にヒトOSF1を発現する、計3種類のトランスジェニックマウスを作成した。GFPのみを発現するトランスジェニックマウスが3系統、CAGプロモーターによりOSF1を高発現するマウスが3系統、HocによってOSF1を発現するマウスが5系統確立された。それぞれ組み込まれたトランスジーンのコピー数は、数コピーから、30コピーで、骨、脳、肝臓におけるmRNAの発現に関しても系統間において10倍程度の差が観察されている。今後、これらのマウス系統由来の骨芽細胞の骨形成能をin vitroで比較し、その後、骨移植実験における骨形成の促進作用について検討を行う予定である。

研究成果

• [文献書誌] Oshima Y, Watanabe N, Matsuda K, Takenaka N, Kawata M, Takai S: "Behavior of Graft and Host Cells in Underlying Subchondral Bone After Transplantation of Osteochondral Autograft"Microscopy Research and Technique. 58(1). 19-24 (2002)
• [文献書誌] Watanabe N, Woo SL, Papagcorgious C, Celechovsky C, Takai S: "Fate of Donor Bone Marrow Cells in Medial Collateral Ligament after Simulated Autologous Transplantation"Microscopy Research and Technique. 58(1). 39-44 (2002)
• [文献書誌] Oshima Y, Watanabe N, Matsuda K, Takenaka N, Kawata M, Takai S: "Behavior of Graft and Host Cells in Underlying Subchondral Bone after Transplantation of Osteochondral Autograft"Transaction of International Cartilage Repair Society. 4. 3605 (2002)
• [文献書誌] 大島康史, 高井信朗, 渡邉信佳, 松田賢一, 河田光博, 久保俊一: "骨髄間葉系細胞塊移植による骨軟骨欠損の修復過程-Hanging Drop Culture法を用いて"日本整形外科学会雑誌. 76(8). S1093 (2002)
• [文献書誌] Oshima Y, Takai S, Watanabe N, Matsuda K, Kawata M, Kubo T: "Behavior of Transplanted Bone Marrow-Derived Mesenchymal Cell-Masses during the Regenerating Process of Osteochondral Defect using Transgenic Rats"Transaction of Orthopaedic Research Society. 28. 357 (2003)