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2018 年度 実施状況報告書

CD271陽性骨髄幹細胞の軟骨再生能および抗炎症作用の基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K11001
研究機関福井大学

研究代表者

宮崎 剛  福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 講師 (80324169)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード脂肪幹細胞 / 関節内投与 / 抗炎症効果
研究実績の概要

【目的】Mono-Iodoacetate(MIA)を用いた関節症動物モデルに対してprocessed lipoaspirate cell (PLA cell)の関節内投与を行い、膝関節軟骨の組織学的変化および後根神経節における抗炎症・疼痛関連因子の免疫組織学的変化を検討した。
【方法】10週齢のSDラット(n=90)の膝関節にMIA 2mg/0.5mlと逆行性トレーサーを投与し、関節炎動物モデルを作成した。MIA注入後7日目(早期注入群)、14日目(進行期注入群)に同種脂肪細胞よりプラスチック接着法で分離培養したPLA cellを膝関節内に注射器を用いて直接投与した。MIA投与後7,14,21,28日でラットの灌流固定を行い、関節軟骨は肉眼的関節軟骨スコアを用いて評価し、合わせて組織学的評価も行った。疼痛評価は後根神経節におけるSubstance P、CGRPの免疫染色による陽性細胞割合で検討した。また局所炎症評価は膝関節滑膜のATF-3の発現を評価した。
【結果】関節軟骨スコアは、MIA投与後28日ではコントロール群が4.9、進行期投与群が4.3であったのに対し、早期投与群では1.5と良好であり、PLA cellによる軟骨保護効果を早期投与群においてのみ認めた。後根神経節におけるSubstance P、CGRPの陽性細胞割合は、PLA cellを投与した両群で有意に低下していた。また膝関節滑膜のATF-3発現も同様に低下していた。
【考察・結論】今回の結果からPLA cellは関節症動物モデルに対して、早期からの投与で関節軟骨保護効果を示したが、進行期に関節内投与を行っても軟骨保護効果は示さなかった。しかし抗炎症効果、除痛効果は早期および進行期で認められ、進行した変形性関節症に対してもPLA cellの関節内投与は抗炎症、疼痛抑制という点で有用であると考えられた。

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

最終的にCD271陽性細胞を用いての実験は本年度に繰り越されているが、実験自体は概ね順調に進展している。また共同研究を行っているAston University のラボチームにおいて、2019年2月に、CD271で良好な軟骨再生が得られるとした論文を共著者の1人として発表している。

今後の研究の推進方策

基本的には当初予定していたスケジュール通りに実験を進めていくが、次年度への実験につながるよう発展性を持たせて追加実験等を行っていきたい。

次年度使用額が生じた理由

補助事業の誠実な執行に努めた結果、当初計画より経費の使用が節約できたことにより未使用額が生じた。

当該未使用額を次年度に持ち越して追加の試薬・抗体・消耗品等購入する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] CD271-selected mesenchymal stem cells from adipose tissue enhance cartilage repair and are less angiogenic than plastic adherent mesenchymal stem cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kohli N, Al-Delfi IRT, Snow M, Sakamoto T, Miyazaki T, Nakajima H, Uchida K, Johnson WEB.
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 28;9(1) ページ: ePub

    • DOI

      10.1038/s41598-019-39715-z.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Intraarticular injection of mesenchymal stem cells has further anti-inflammatory effects than prevents degenerative changes in rat knees with monoiodoacetate-induced osteoarthritis2019

    • 著者名/発表者名
      T.Sakamoto, T.Miyazaki, S.Watanabe, A.Takahashi, K.Honjoh, H.Oki, Y.Kokubo, A.Matsumine
    • 学会等名
      The Orthopaedic Research Society 2019 Annual Meeting (ORS 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] 間葉系細胞の関節内direct transplantation による除痛効果 ―MIA 関節内注入動物モデルによる検討―2018

    • 著者名/発表者名
      坂本 拓己, 宮崎 剛, 本定 和也, *中嶋 秀明, 大木 央, 小久保 安朗, 松峯 昭彦
    • 学会等名
      第33回日本整形外科学会基礎学術集会

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公開日: 2019-12-27  

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