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2016 年度 実施状況報告書

関節組織の再生に用いられる間葉系幹細胞の増殖と可塑性を定義する因子の同定と解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K10464
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

古賀 英之  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (30594080)

研究分担者 辻 邦和  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (20323694)
宗田 大  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (50190864)
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Synovium / Mesenchymal stem cell / surface antigen / Multipotency / Proliferation / Differentiation
研究実績の概要

膝滑膜由来の間葉系幹細胞を用いた関節軟骨、半月板の再生医療の有効性、安定性を保証する為には、移植に用いる細胞の量(細胞数)と共に質(可塑性、多分化能)を制御する手技及び評価法の確立が不可欠である。本研究では、その為の学術的基盤を構築することを目標とする。本研究の期間内では以下の項目に関して検討することを試みる。(1)滑膜由来間葉系幹細胞の増殖を制御するシグナル経路の解析。(2)滑膜由来間葉系幹細胞の可塑性(多分化能)の維持(獲得)に関わるシグナル経路の解析。これら2項目の検討結果に基づいて、最終的には、移植した細胞による組織再生能力の正しい評価法の確立を試み、幹細胞移植による再生医療の高効率化に貢献することを目標とする。
変形性膝関節症に伴う人工膝関節置換術の際に廃棄された滑膜組織より分離、培養により得られた間葉系幹細胞を実験に用いた。本実験に先立ち、本学ヒト倫理審査委員界の承認並びに組織を提供してくれた患者さんの同意を得ている。ヒト細胞において発現が観察される242抗原を網羅した抗体アレイを用いて、ヒト間葉系幹細胞において安定して発現が観察される27抗原の同定を行なった(n=4)。これらの中には、間葉系幹細胞を定義づけるCD73, CD90, CD105が含まれていたことから、実験の信頼性は担保されたと考えている。増殖因子に対する受容体としてPDGFRa及びPDGFRbが同定された。11種類の抗原は、インテグリンファミリーに属する接着因子であり、その他テトラスパニンファミリーに属する分子も同定された。これらの中から機能的に興味深いと考えられる表面抗原分子のピックアップを行なった。

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

研究計画の遂行にあたって現在のところ問題は発生していない。前年度までに、抗体アレイを用いたスクリーニングを行い、現在それらの機能的関連付けを行なっている。

今後の研究の推進方策

前年度において同定した、間葉系幹細胞を特徴付けると考えられる表面抗原に関して、機能的に興味深いと考えられるものから、遺伝子ノックアウトを行い、幹細胞性、増殖性の維持に関わる分子の同定を試みる。
またそれらにより同定された表面抗原が、in vivoにおいて、幹細胞の微小環境に属する細胞において発現しているか、免疫組織学的手法を用いて解析を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

当該年度は、表面抗原の同定のための抗体アレイ(スクリーニング)を行なった関係で購入試薬(抗体)の計画とのあいだに乖離が生じた。

次年度使用額の使用計画

繰越分は、次年度において計画している試薬の購入資金に充当する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Effects of different cell detaching methods on the viability and cell surface antigen expression of synovial mesenchymal stem cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuji K, Ojima M, Otabe K, Horie M, Koga H, Sekiya I, Muneta T.
    • 雑誌名

      Cell Transplant.

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.3727/096368917X694831

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pretreatment with IL-1β enhances proliferation and chondrogenic potential of synovium-derived mesenchymal stem cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumura E, Tsuji K, Komori K, Koga H, Sekiya I, Muneta T.
    • 雑誌名

      Cytotherapy.

      巻: 19 ページ: 181-193

    • DOI

      10.1016/j.jcyt.2016.11.004.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hypoxia enhances proliferation through increase of colony formation rate with chondrogenic potential in primary synovial mesenchymal stem cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Ohara T, Muneta T, Nakagawa Y, Matsukura Y, Ichinose S, Koga H, Tsuji K, Sekiya I.
    • 雑誌名

      J Med Dent Sci.

      巻: 63 ページ: 61-70

    • DOI

      10.11480/jmds.630401

    • 査読あり
  • [学会発表] モノヨード酢酸によるラット関節炎モデルにおいて炎症期の滑膜幹細胞投与の軟骨変性および疼痛に対する効果の検討2016

    • 著者名/発表者名
      宇土美於、辻邦和、星野傑、関矢一郎、宗田大
    • 学会等名
      第9回 日本運動器疼痛学会
    • 発表場所
      御茶ノ水ソラシティーカンファレンスセンター、東京都千代田区
    • 年月日
      2016-11-26 – 2016-11-27
  • [学会発表] 低用量および高用量モノヨード酢酸を用いたラット膝関節炎疼痛モデルにおける疼痛行動評価及び組織学的検討2016

    • 著者名/発表者名
      星野傑、辻邦和、宇土美於、関矢一郎、宗田大
    • 学会等名
      第9回 日本運動器疼痛学会
    • 発表場所
      御茶ノ水ソラシティーカンファレンスセンター、東京都千代田区
    • 年月日
      2016-11-26 – 2016-11-27
  • [学会発表] 低用量モノヨード酢酸を用いたラット膝関節炎疼痛モデルにおける疼痛行動評価及び組織学的検討2016

    • 著者名/発表者名
      星野傑、辻邦和、宇土美於、関矢一郎、宗田大
    • 学会等名
      第31回 日本整形外科基礎学術集会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡県福岡市
    • 年月日
      2016-10-13 – 2016-10-14

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公開日: 2018-01-16  

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