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2016 年度 実施状況報告書

細菌分子によるマトリックスアンカー機構を応用した骨折治癒促進シーズの実用化研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K20015
研究機関北里大学

研究代表者

内田 健太郎  北里大学, 医学部, 講師 (50547578)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードコラーゲン結合型成長因子 / 塩基性線維芽細胞増殖因子 / 骨形成促進
研究実績の概要

コラーゲン結合型塩基性線維芽細胞増殖因子(CB-bFGF)/人工コラーゲン複合体による骨形成促進シーズの育成を目指し、CB-bFGFにおけるコラーゲンアンカーの最適化を行った。Clostridium histolyticum collagenase ColH および ColGに存在するpolycystic kidney disease (PKD) ドメイン、コラーゲン結合ドメイン(CBD)からなる4種のCB-bFGF(bFGF-CBD(H), bFGF-PKD-CBD, bFGF-CBD(G), bFGF-CBD-CBD)を作製した。4種のコラーゲン結合型bFGFの細胞増殖促進活性をWST-8アッセイを用いて検討を行った。また、コラーゲン様ペプチドへの結合能をBiacoreを用いて検討した。さらに人工コラーゲン/CB-bFGF複合体の骨形成促進能をマウス大腿骨骨折モデルを用いて検討した。その結果、ColG由来のCBDを二つをアンカーにもつbFGF-CBD-CBDは他の3種のCB-bFGFに比べ高い細胞増殖促進能を有していた。また、Biacoreを用いた検討の結果、bFGF-CBD-CBDは従来用いてきたbFGF-PKD-CBDに比べ10倍高いコラーゲン様ペプチドへの結合能を有することが明らかになった。マウス大腿骨骨折モデルを用いた検討の結果、bFGF-CBD-CBDは最も高い骨形成能を有していた。これらの結果を踏まえ、アーカンソー大学、岡山大学と共に特許出願を行った。本シーズは骨折治癒過程における骨形成促進に有用である可能性が示された。

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

当初予定していたコラーゲン結合型成長因子のコラーゲンアンカーの最適化に成功した。さらに、特許出願も果たしたため、おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

骨膜を損傷させた難知性マウス骨折モデルや骨折治癒遅延が認められるmPGES1ノックアウトマウスを用いて難知性骨折に対する本シーズの有用性を検討する予定である。

次年度使用額が生じた理由

コラーゲン結合型BMP-2の精製が難航したため活性を検討するためのマウスの購入が遅れた。そのため、次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

平成29年度に精製したタンパクを用いてマウス骨折モデルを用いた効果検証を行う予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] University of Arkansas(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Arkansas
  • [雑誌論文] Effect of Freeze-Dried Allograft Bone with Human Basic Fibroblast Growth Factor Containing a Collagen-Binding Domain From Clostridium Histolyticum Collagenase on Bone Formation After Lumbar Posterolateral Fusion Surgery in Rats2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue G, Uchida K, Matsushita O, Fujimaki H, Saito W, Miyagi M, Sekiguchi H, Nishi N, Ohtori S, Yogoro M, Takaso M.
    • 雑誌名

      Spine

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1097/BRS.0000000000002074

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Adrenomedullin regulates IL-1β gene expression in F4/80+ macrophages during synovial inflammation2017

    • 著者名/発表者名
      Takano S, Uchida K, Miyagi M, Inoue G, Aikawa J, Iwabuchi K, Takaso M.
    • 雑誌名

      J Immunol Res

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1155/2017/9832430

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oriented collagen tubes combined with basic fibroblast growth factor promote peripheral nerve regeneration in a 15 mm sciatic nerve defect rat model2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimaki H, Uchida K, Inoue G, Miyagi M, Nemoto N, Saku T, Isobe Y, Inage K, Matsushita O, Yagishita S, Sato J, Takano S, Sakuma Y, Ohtori S, Takahashi K, Takaso M.
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res A

      巻: 105 ページ: 8-14

    • DOI

      10.1002/jbm.a.35866

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nerve growth factor regulation by TNF-alpha; and IL-1β in synovial macrophages and fibroblasts in osteoarthritic mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Takano S, Uchida K, Miyagi M, Inoue G, Fujimaki H, Aikawa J, Iwase D, Minatani A, Iwabuchi K, Takaso M.
    • 雑誌名

      J Immunol Res

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1155/2016/5706359

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Acceleration Of Bone Repair During Fracture Healing By Poly(pro-hyp-gly)10 And Basic Fibroblast Growth Factor Containing Collagen-binding Domains From Clostridium Histolyticum Collagenase2017

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi H, Uchida K, Inoue G, Saito W, Aikawa J, Fujimaki H, Nagura N, Takano S, Miyagi M Takaso M
    • 学会等名
      ORS 2017 Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego(USA)
    • 年月日
      2017-03-19 – 2017-03-22
    • 国際学会
  • [産業財産権] COLLAGEN-BINDING AGENT COMPOSITIONS AND METHODS OF USING THE SAME2017

    • 発明者名
      Skaon J, Uchida K et al.
    • 権利者名
      Skaon J, Uchida K et al.
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      62/457,410
    • 出願年月日
      2017-02-10
    • 外国

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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