ヒトiPS細胞による半月板再生医療を目指した分化誘導・組織化技術の開発

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K10955
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山神 良太 東京大学, 医学部附属病院, 特任臨床医 (00722191)
• 研究分担者: 齋藤 琢 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30456107) ; 武冨 修治 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70570018)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 半月板

研究実績の概要

半月板は膝関節において、大腿骨顆部と脛骨プラトーの間の内外側に1つずつある線維軟骨組織であり、荷重時等に関節軟骨や軟骨下骨に加わる応力を分散させるshock absorberとして極めて重要な機能を担っている一方で、一度損傷すると自己治癒能力が極めて乏しい組織である。特に中高年者に多い加齢変性をベースとした損傷は、変形性膝関節症の発症や進行の大きなリスク因子となるものである。本邦においては多くの症例で損傷部を切除するしか有効な治療法が存在せず、確立された再生医療は現時点でもないため、新たな治療法の開発が待たれている状況である。
iPS細胞を始めとしたヒト多能性幹細胞は、培養増幅に制限が無く、細胞量もほぼ無制限に得られるという大きな利点がある。また一般に、多能性幹細胞から分化誘導した細胞および組織は、再生能力が非常に高い胎児の細胞・組織に近いものとみなすことができる。以上のことから、多能性幹細胞は、半月板等の様々な分野の再生医療にとって、非常に有用なセルソースとなるポテンシャルを有しているものである。
我々は当研究室で開発した、2種類の低分子化合物の組み合わせによる簡便かつ高効率なヒト多能性幹細胞の軟骨細胞への分化誘導法を応用して、様々な追加のfactorを加えることにより、半月板細胞に近い性質を持った細胞への分化誘導を試みている段階である。本研究課題に関しては、今後更なる検討を行っていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Iliotibial band friction syndrome after knee arthroplasty (2020)
  • 著者名/発表者名: Takagi Kentaro、Inui Hiroshi、Taketomi Shuji、Yamagami Ryota、Kono Kenichi、Nakazato Keiu、Kawaguchi Kohei、Kage Tomofumi、Tanaka Sakae
  • 雑誌名: The Knee 巻: 27 ページ: 263～273
  • DOI: 10.1016/j.knee.2019.09.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Type 2 innate lymphoid cells inhibit the differentiation of osteoclasts and protect from ovariectomy-induced bone loss (2020)
  • 著者名/発表者名: Omata Yasunori、Frech Michael、Lucas S?bastien、Primbs Tatjana、Knipfer Lisa、Wirtz Stefan、Kadono Yuho、Saito Taku、Tanaka Sakae、Sarter Kerstin、Schett Georg、Zaiss Mario M.
  • 雑誌名: Bone 巻: 136 ページ: 115335～115335
  • DOI: 10.1016/j.bone.2020.115335
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hypoxia-inducible factor-1 alpha maintains mouse articular cartilage through suppression of NF-κB signaling (2020)
  • 著者名/発表者名: Okada Keita、Mori Daisuke、Makii Yuma、Nakamoto Hideki、Murahashi Yasutaka、Yano Fumiko、Chang Song Ho、Taniguchi Yuki、Kobayashi Hiroshi、Semba Hiroaki、Takeda Norihiko、Piao Wen、Hanaoka Kenjiro、Nagano Tetsuo、Tanaka Sakae、Saito Taku
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 ページ: 5425
  • DOI: 10.1038/s41598-020-62463-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhancement of chondrogenic differentiation supplemented by a novel small compound for chondrocyte-based tissue engineering (2020)
  • 著者名/発表者名: Hamamoto Shuichi、Chijimatsu Ryota、Shimomura Kazunori、Kobayashi Masato、Jacob George、Yano Fumiko、Saito Taku、Chung Ung-il、Tanaka Sakae、Nakamura Norimasa
  • 雑誌名: Journal of Experimental Orthopaedics 巻: 7 ページ: 10
  • DOI: 10.1186/s40634-020-00228-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stepwise strategy for generating osteoblasts from human pluripotent stem cells under fully defined xeno-free conditions with small-molecule inducers (2020)
  • 著者名/発表者名: Zujur Denise、Kanke Kosuke、Onodera Shoko、Tani Shoichiro、Lai Jenny、Azuma Toshifumi、Xin Xiaonan、Lichtler Alexander C.、Rowe David W.、Saito Taku、Tanaka Sakae、Masaki Hideki、Nakauchi Hiromitsu、Chung Ung-il、Hojo Hironori、Ohba Shinsuke
  • 雑誌名: Regenerative Therapy 巻: 14 ページ: 19～31
  • DOI: 10.1016/j.reth.2019.12.010
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Pathomechanism of intervertebral disc degeneration (2020)
  • 著者名/発表者名: Oichi Takeshi、Taniguchi Yuki、Oshima Yasushi、Tanaka Sakae、Saito Taku
  • 雑誌名: JOR SPINE 巻: 3 ページ: e1076
  • DOI: 10.1002/jsp2.1076
  • 査読あり
• [雑誌論文] Primary culture of mouse adipose and fibrous synovial fibroblasts under normoxic and hypoxic conditions (2020)
  • 著者名/発表者名: SUGIMOTO Hikaru、MURAHASHI Yasutaka、CHIJIMATSU Ryota、MIWA Satoshi、YANO Fumiko、TANAKA Sakae、SAITO Taku
  • 雑誌名: Biomedical Research 巻: 41 ページ: 43～51
  • DOI: 10.2220/biomedres.41.43
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hypermobile Medial Meniscus (2019)
  • 著者名/発表者名: Sanada Takaki、Taketomi Shuji、Inui Hiroshi、Yamagami Ryota、Tanaka Sakae
  • 雑誌名: JBJS Case Connector 巻: 9 ページ: e0216～e0216
  • DOI: 10.2106/JBJS.CC.18.00216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intraoperative Tibial Anteroposterior Axis Could Not Be Replicated After Tibial Osteotomy in Total Knee Arthroplasty (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi Kohei、Inui Hiroshi、Taketomi Shuji、Yamagami Ryota、Nakazato Keiu、Tanaka Sakae
  • 雑誌名: The Journal of Arthroplasty 巻: 34 ページ: 2371～2375
  • DOI: 10.1016/j.arth.2019.05.058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oral administration of EP4-selective agonist KAG-308 suppresses mouse knee osteoarthritis development through reduction of chondrocyte hypertrophy and TNF secretion (2019)
  • 著者名/発表者名: Murahashi Yasutaka、Yano Fumiko、Chijimatsu Ryota、Nakamoto Hideki、Maenohara Yuji、Amakawa Masahiro、Miyake Yoshihide、Yamanaka Hiroyuki、Iba Kousuke、Yamashita Toshihiko、Tanaka Sakae、Saito Taku
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: 20329
  • DOI: 10.1038/s41598-019-56861-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prolonged Myelosuppression due to Progressive Bone Marrow Fibrosis in a Patient with Acute Promyelocytic Leukemia (2019)
  • 著者名/発表者名: Inagawa Yuta、Komeno Yukiko、Saito Satoshi、Maenohara Yuji、Yamagishi Tetsuro、Kawashima Hiroyuki、Saito Taku、Abe Keiko、Iihara Kuniko、Hatada Yasumasa、Ryu Tomiko
  • 雑誌名: Case Reports in Hematology 巻: 2019 ページ: 1～7
  • DOI: 10.1155/2019/1616237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wnt/β-catenin signaling contributes to articular cartilage homeostasis through lubricin induction in the superficial zone (2019)
  • 著者名/発表者名: Xuan Fengjun、Yano Fumiko、Mori Daisuke、Chijimatsu Ryota、Maenohara Yuji、Nakamoto Hideki、Mori Yoshifumi、Makii Yuma、Oichi Takeshi、Taketo Makoto Mark、Hojo Hironori、Ohba Shinsuke、Chung Ung-il、Tanaka Sakae、Saito Taku
  • 雑誌名: Arthritis Research & Therapy 巻: 21 ページ: 247
  • DOI: 10.1186/s13075-019-2041-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alleviation of murine osteoarthritis by deletion of the focal adhesion mechanosensitive adapter, Hic-5 (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyauchi Aya、Kim-Kaneyama Joo-ri、Lei Xiao-Feng、Chang Song Ho、Saito Taku、Haraguchi Shogo、Miyazaki Takuro、Miyazaki Akira
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: 15770
  • DOI: 10.1038/s41598-019-52301-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Simple and Robust Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells toward Chondrocytes by Two Small-Molecule Compounds (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawata Manabu、Mori Daisuke、Kanke Kosuke、Hojo Hironori、Ohba Shinsuke、Chung Ung-il、Yano Fumiko、Masaki Hideki、Otsu Makoto、Nakauchi Hiromitsu、Tanaka Sakae、Saito Taku
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 13 ページ: 530～544
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2019.07.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Runx1 contributes to articular cartilage maintenance by enhancement of cartilage matrix production and suppression of hypertrophic differentiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Yano Fumiko、Ohba Shinsuke、Murahashi Yasutaka、Tanaka Sakae、Saito Taku、Chung Ung-il
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: 7666
  • DOI: 10.1038/s41598-019-43948-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Appropriate Timing for Evaluation of the Short-Term Effectiveness of Unicompartmental Knee Arthroplasty (2019)
  • 著者名/発表者名: Inui Hiroshi、Taketomi Shuji、Yamagami Ryota、Kono Kenichi、Kawaguchi Kohei、Nakazato Keiu、Takagi Kentarou、Kage Tomofumi、Tanaka Sakae
  • 雑誌名: The Journal of Knee Surgery 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1055/s-0039-3402480
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chronological Changes in Anterior Knee Stability after Anatomical Anterior Cruciate Ligament Reconstruction Using Bone?Patellar Tendon?Bone and Hamstring Grafts (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi Kohei、Taketomi Shuji、Inui Hiroshi、Yamagami Ryota、Nakazato Keiu、Takagi Kentaro、Kage Tomofumi、Kawata Manabu、Tanaka Sakae
  • 雑誌名: The Journal of Knee Surgery 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1055/s-0039-1700809
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combined patellofemoral arthroplasty and medial patellofemoral ligament reconstruction for chronic patellar instability with trochlear dysplasia: a report of two cases (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamagami Ryota、Inui Hiroshi、Taketomi Shuji、Tanaka Sakae
  • 雑誌名: Modern Rheumatology Case Reports 巻: 4 ページ: 135～140
  • DOI: 10.1080/24725625.2019.1638048
  • 査読あり
• [学会発表] 人工膝関節術後の創部感染の危険因子 DPCデータを用いた解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 山神良太、乾洋、武冨修治、河田学、川口航平、鹿毛智文、鮫島慎、高木健太郎、田中栄
  • 学会等名: 第50回日本人工関節学会
• [学会発表] Medial Pivot型人工膝関節全置換術における術中動態と関節安定性 (2020)
  • 著者名/発表者名: 山神良太、乾洋、武冨修治、川口航平、鹿毛智文、鮫島慎、高木健太郎、田中栄
  • 学会等名: 第50回日本人工関節学会
• [学会発表] Effect of proximal tibial morphology on a tibial cut line in bicruciate-retaining total knee arthroplasty: An analysis using a computed tomography-based 3-demensional preoperative planning system. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryota Yamagami, Hiroshi Inui, Shuji Taketomi, Kentaro Takagi, Tomofumi Kage, Kohei Kawaguchi, Keiu Nakazato, Kenichi Kono, Sakae Tanaka
  • 学会等名: 2019 ISAKOS Biennial Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 骨付き膝蓋腱を用いた前十字靱帯再建術における術後2年の膝関節前方過制動と患者立脚型評価の関係 (2019)
  • 著者名/発表者名: 山神良太、武冨修治、乾洋、河野賢一、中里啓佑、川口航平、高木健太郎、鹿毛智文、河田学、田中栄
  • 学会等名: 第11回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
• [学会発表] 両十字靭帯温存型人工膝関節全置換術における脛骨インプラント設置角度と術中膝関節安定性との関係 (2019)
  • 著者名/発表者名: 山神良太、武冨修治、乾洋、河野賢一、中里啓佑、川口航平、高木健太郎、鹿毛智文、河田学、田中栄
  • 学会等名: 第11回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
• [学会発表] Implant alignment and patient factors affecting the short-term patient-reported clinical outcomes after Oxford unicompartmental knee arthroplasty. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryota Yamagami, Hiroshi Inui, Shuji Taketomi, Kohei Kawaguchi, Kentaro Takagi, Shin Sameshima, Tomofumi Kage, Sakae Tanaka
  • 学会等名: RCOST 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 両十字靱帯機能温存型人工膝関節全置換術における術中内外反動揺角度と術後1年の患者立脚型評価および患者満足度との関係 (2019)
  • 著者名/発表者名: 山神良太、乾洋、武冨修治、川口航平、鹿毛智文、鮫島慎、高木健太郎、田中栄
  • 学会等名: 第46回日本臨床バイオメカニクス学会