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2020 年度 実績報告書

変形性関節症の構造改善薬シーズの探索を目指した滑膜間葉系幹細胞遊走モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K24026
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

遠藤 健太郎  東京医科歯科大学, 統合研究機構, プロジェクト研究員 (30844378)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
キーワード間葉系幹細胞 / 滑膜 / 関節液 / 遊走 / 変形性関節症 / 軟骨
研究実績の概要

本研究の目的は、変形性膝関節症(OA)の構造改善薬シーズの探索を目指した新規滑膜間葉系幹細胞(滑膜MSC)遊走モデルの開発、および薬剤スクリーニングへの応用である。本年度は前年度に作製したハイドロゲルを用いたin vitro遊走モデルにより同定した滑膜MSC動員因子候補である血小板由来成長因子(PDGF)-BBの効果を詳細に検討した。PDGFにはAA, AB, BB, CC, DDの5つのisoformsが存在する。まず、in vitro遊走モデルにてその滑膜MSC動員効果を比較したところ、PDGF-BBが最も強力な動員効果を示した。PDGF-BBによる動員効果はPDGFR阻害剤の濃度依存性に減少することも確認した。また、PDGF-BBにより細胞を動員させると、ハイドロゲル中に滑膜MSCが基質中を移動した跡がコラーゲンの免疫染色および透過型電子顕微鏡にて多数認められた。PDGF-BBのin vivoでの効果を検証するため、ラットの膝関節にPBSあるいはPDGF-BBを注射したところ、PDGF-BB注射膝では滑膜炎を起こすことなく、関節液中のコロニー形成細胞が有意に増加することが明らかとなった。PBSおよびPDGF-BB注射膝の関節液から採取したコロニー形成細胞の性状を比較したところ、共にMSCマーカーであるCD44, CD90, CD105の発現が認められたが、PDGF-BB注射膝由来の細胞は高い増殖能、コロニー形成能、軟骨分化能、脂肪分化能を有することを確認した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Intra‐articular Injection of PDGF-BB Explored in a Novel in Vitro Model Mobilizes Mesenchymal Stem Cells From the Synovium Into Synovial Fluid in Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Endo Kentaro、Horiuchi Kiyotaka、Katano Hisako、Ozeki Nobutake、Sakamaki Yuriko、Koga Hideyuki、Sekiya Ichiro
    • 雑誌名

      Stem Cell Reviews and Reports

      巻: in press

    • DOI

      10.1007/s12015-021-10156-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mesenchymal Stem Cells in Synovial Fluid Increase in Knees with Degenerative Meniscus Injury after Arthroscopic Procedures through the Endogenous Effects of CGRP and HGF2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Naoto、Endo Kentaro、Komori Keiichiro、Ozeki Nobutake、Mizuno Mitsuru、Katano Hisako、Kohno Yuji、Tsuji Kunikazu、Koga Hideyuki、Sekiya Ichiro
    • 雑誌名

      Stem Cell Reviews and Reports

      巻: 16 ページ: 1305~1315

    • DOI

      10.1007/s12015-020-10047-0

    • 査読あり
  • [学会発表] PDGF-BBの関節内注射は間葉系幹細胞を滑膜から関節液中へ動員させる2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤健太郎, 堀内聖剛, 片野尚子, 大関信武, 関矢 一郎
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] 変性半月板断裂膝の関節液中間葉系幹細胞は内在性CGRPとHGFを介して手術後に増加する2020

    • 著者名/発表者名
      渡部 直人, 遠藤健太郎, 小森啓一郎, 大関信武, 水野満, 河野佑二, 片野尚子, 辻邦和, 古賀英之, 大川淳, 関矢一郎
    • 学会等名
      第35回日本整形外科学会基礎学術集会

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公開日: 2021-12-27  

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