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2015 年度 実施状況報告書

膝関節内を模倣する浮遊滑膜幹細胞遊走モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K10463
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

片野 尚子  東京医科歯科大学, 再生医療研究センター, 助教 (50376620)

研究分担者 関矢 一郎  東京医科歯科大学, 再生医療研究センター, 教授 (10345291)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード再生医学
研究実績の概要

本研究では、関節内組織損傷軽症例に対する薬剤の開発を目指した膝関節内を模倣する浮遊滑膜幹細胞遊走モデルを開発し、関節内投与により滑膜から幹細胞を動員する低分子化合物のスクリーニングを行う。
本年度は、浮遊滑膜幹細胞遊走モデルの作成、ならびに線維性滑膜と脂肪性滑膜のどちらが主要な細胞源であるかの検討を行った。本学倫理委員会の承認後、人工膝関節置換術を施行する患者の同意を得て、廃棄される滑膜組織を使用した。はじめに、浮遊滑膜産生細胞培養モデルの作成として、滅菌ボトル内に培養用ディッシュを置き培養液で満たし約1gの滑膜をディッシュに接触しないように浮遊させ、7日間培養器内で維持しディッシュ内の細胞を解析した。次いで、2種の滑膜の比較として、膝蓋上嚢滑膜(線維性滑膜)と膝蓋下脂肪体(脂肪性滑膜)を浮遊させ、7日後比較した。
その結果、20数例のほぼすべての滑膜から、ディッシュ上には、紡錘形の細胞から構成される多数のコロニーを認めた。このコロニー形成細胞はCD44(+)73(+)90(+)105(+)34(-)45(-)であり、軟骨・骨・脂肪分化能を有していることを確認した。また、滑膜約1gから得られたコロニー数は、線線維性滑膜のコロニー形成数が高かった。上記モデルにより、滑膜から関節液中に間葉系幹細胞が直接動員されることを初めて示すことできた。また、関節液中に動員する間葉系幹細胞の主要な源は線維性滑膜であることが推察できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定していた実験計画通りにおおむね進展している。使用する組織の特性に関する結果は、今後の低分子化合物スクリーニング結果の信頼性を高めるために、非常に重要なデータであり、得られている結果も予想していた結果に近く、今後も計画通りに進めていく予定である。

今後の研究の推進方策

ハイスループットな低分子加工物スクリーニングシステムの作成にあたっては、使用する組織のバラツキが大きく影響することが予想されたため、スケールダウンする前の遊走モデルにおいて、組織の均一性や再現性を向上させる手法も検討する。

次年度使用額が生じた理由

本年度は、浮遊滑膜幹細胞遊走モデルの作成後、スケールダウンの試作を行う予定で資材の購入費用を多く確保していたが、ハイスループットな低分子加工物スクリーニングシステムの作成にあたっては、使用する組織のバラツキが大きく影響することが予想されたため、最初の遊走モデルにおいて、どのような組織が当該実験系に適しているかの検討が必要であると考え、線維性滑膜と脂肪性滑膜のどちらが主要な細胞源であるかの検討を行ったため、試作品製作の費用が余剰となったから。

次年度使用額の使用計画

次年度は、ハイスループットスクリーニングに向けて、十分な組織・材料の検討を行った後に、スケールダウンを開始する。この検討により、最も時間と経費のかかるハイスループットスクリーニング工程の失敗を減らし、全体での経費と時間の節約を図る。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Fibrous Synovium Releases Higher Number Of MSCs Than Adipose Synovium in a Suspended Synovium Culture Model2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Katagiri, Takeshi Muneta, Koji Otabe, Yu Matsukura, Hisako Katano,Ichiro Sekiya
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society 2016 Annual Meeting
    • 発表場所
      Florida(米国)
    • 年月日
      2016-03-05 – 2016-03-08
    • 国際学会
  • [学会発表] 線維性滑膜は脂肪性滑膜よりも多くの間葉系幹細胞を動員する:浮遊滑膜モデルによる解析2016

    • 著者名/発表者名
      片桐健太、松倉 遊、宗田 大、大関信武、水野 満、小田邉浩二、片野尚子、古賀英之、辻 邦和、関矢一郎
    • 学会等名
      第29回日本軟骨代謝学会
    • 発表場所
      広仁会館(広島県、広島市)
    • 年月日
      2016-02-19 – 2016-02-20
  • [学会発表] 浮遊滑膜産生細胞培養モデルによる解析2015

    • 著者名/発表者名
      片桐 健太, 宗田 大, 松倉 遊, 辻 邦和, 大川 淳, 関矢 一郎
    • 学会等名
      第30回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県、富山市)
    • 年月日
      2015-10-22 – 2015-10-23

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公開日: 2017-01-06  

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