コラーゲン3Dプリンターを用いたオーダーメイド骨・軟骨インプラントの開発

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K09055
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 武冨 修治 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70570018)
• 研究分担者: 齋藤 琢 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30456107) ; 稲田 全規 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80401454)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 整形外科学 / I型コラーゲン / ヒト脂肪組織幹細胞

研究実績の概要

I型コラーゲンを主成分に複数の条件でインプラントを作成し、力学強度試験を実施した。またゲル状の状態でヒト脂肪組織幹細胞を懸濁し、インプラントを試作した。細胞培養用dishにて培養し、in vitroでの細胞生着、増殖能、分化能、基質産生能を評価した。コラーゲン内に包埋されただけでは特徴的な分化を示すことはなかった。今後は骨や軟骨など特定の指向を持たせるためにはある程度分化誘導を行った後の細胞を包埋するとともに、in vivoの環境に置くことで周囲の環境によって分化誘導がどの程度影響を受けるかを検証していく。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

初年度の力学負荷試験の遅れにより、当初は半年ほどの遅れが出ていたが、今年度の進捗により移植実験まで見通せる状況となった。

今後の研究の推進方策

最終年度は移植実験によって生体内での分化、生体組織との統合について検討を行う計画である。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が生じた理由：順調に研究が進んでいるため、必要以上に経費をかけずに済んだ。
次年度使用計画：in vivoの解析など、次年度以降の経費のかさむ実験に使用する計画である。

研究成果

• [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
• [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
• [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] 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
• [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
• [備考] 東京大学医学部整形外科
  • URL: http://www.u-tokyo-ortho.jp/