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2021 年度 実施状況報告書

変性半月板断裂膝中の関節液に存在する間葉系幹細胞の遊走を促進する因子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K22996
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

渡部 直人  東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 特任助教 (40882030)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2023-03-31
キーワード再生医療
研究実績の概要

私たちはこれまで、膝関節内組織損傷後や半月板手術後に関節液中のコロニー形成細胞数が増加すること、及びこれらの細胞は滑膜由来の間葉系幹細胞に類似することを報告した。これらは関節内の組織損傷や手術の刺激により関節液中の蛋白濃度が変化し、滑膜から間葉系幹細胞が動員される機序の存在を示唆する。本研究では手術後の関節液中の間葉系幹細胞数と蛋白濃度との関連を検討し、さらにin vitroでの解析を加え、関節液中に間葉系幹細胞が増加する機序の解明を試みた。
半月板変性断裂に対し半月板修復術と滑膜採取を行い、2週後に関節液を採取した。対象は7例(男性6名、女性1名)で年齢48±9歳である。採取した関節液の半分を用いて抗体アレイを行い、507種類の蛋白の濃度を測定した。また関節液の半分をディッシュ上に播種し、2週間培養後、コロニー形成数をカウントした。各蛋白濃度とコロニー数との相関関係を解析し、r=0.70以上の相関を示し、かつp=0.05未満となる蛋白を同定した。その蛋白についてmigration assayを行い、径8μmの孔を通過してチャンバー間を遊走した細胞数をカウントした。
条件を満たす蛋白は3種あり、入手可能なものはcalcitonin gene-related peptide (CGRP)とhepatocyte growth factor (HGF) であった。Migration assayで、CGRPとHGFは用量依存性に遊走細胞数を増加させ、negative control(58±9個)と比較し10-8MのCGRP(83±7個)と10 ng/mlのHGF(90±8個)では遊走細胞数が有意に多かった(p<0.05)。さらにCGRPとHGFは相加的に(122±11個)遊走細胞数を増加させた。
膝の手術後、内在性のCGRPとHGFのシグナルは独立に作用し、滑膜から関節液中に間葉系幹細胞を動員することが本研究から示唆される。これを立証するためにはin vivoモデルを用いて各蛋白が滑膜から関節液中に間葉系幹細胞を動員するか更に検討する必要がある。

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

準備状況としてのプレ実験と条件検討が十分にできていたことと、その後の本実験の結果も再現性のあるデータがすぐに採取できたため。

今後の研究の推進方策

論文作成を行うことと、動物実験レベルへの研究を模索する。

次年度使用額が生じた理由

予定の研究を更に前進させるべく、各種条件検討などを行う必要がある

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Wear rate and osteolysis in two types of second-generation annealed highly cross-linked polyethylene in total hip arthroplasty: A retrospective comparative study with a minimum of five years2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Naoki、Takada Ryohei、Jinno Tetsuya、Miyatake Kazumasa、Watanabe Naoto、Koga Hideyuki、Yoshii Toshitaka、Yagishita Kazuyoshi、Okawa Atsushi
    • 雑誌名

      Orthopaedics &amp; Traumatology: Surgery &amp; Research

      巻: 39 ページ: 103147~103147

    • DOI

      10.1016/j.otsr.2021.103147

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Difference in tapered wedge stem alignment between supine and lateral position in cementless total hip arthroplasty via modified Watson-Jones anterolateral approach2021

    • 著者名/発表者名
      Takada Ryohei、Jinno Tetsuya、Miyatake Kazumasa、Watanabe Naoto、Koga Hideyuki、Yoshii Toshitaka、Okawa Atsushi
    • 雑誌名

      European Journal of Orthopaedic Surgery &amp; Traumatology

      巻: 32 ページ: 497~503

    • DOI

      10.1007/s00590-021-03001-4

    • 査読あり
  • [学会発表] 人工股関節全置換術の術中骨折を予見する因子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      渡部直人
    • 学会等名
      日本人工関節学会

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公開日: 2022-12-28  

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