骨髄間葉系幹細胞を利用した巨大骨組織再生のための基礎技術の確立

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21390418
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 四宮 謙一 東京医科歯科大学, 医学部, 非常勤講師 (20111594)
• 研究分担者: 早乙女 進一 東京医科歯科大学, 医歯学総合研究科, 寄付講座教員 (20401391) ; 榎本 光裕 東京医科歯科大学, 医歯学総合研究科, 寄付講座教員 (90451971)
• 連携研究者: 阿江 啓介 東京医科歯科大学, 医学部, 非常勤講師 (20376726)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 骨再生 / 骨髄間葉系幹細胞 / 分化能 / 骨形成能 / 大型骨欠損

研究概要

骨髄間葉系幹細胞(MSC)は、増殖させると分化能、骨形成能が低下してしまうだけでなく、分化能、骨形成能を抑制することを確認している。本研究では増殖とともに発現が亢進する、骨芽細胞分化、骨形成抑制因子の探求を行い、その候補をレセプターチロシンキナーゼであるEPHA5に絞ることができた。今後は、EPHA5が抑制因子であることの確認作業を進めていく。
サルの骨大欠損モデル(大腿骨、5cm長)を用い、MSCを使用した大型骨再生に成功した。この再生骨は、組織学的に骨が再生されたではなく生体骨の重要な機能の一つである骨癒合能も有していることが確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of the systemic administration of alendronate on bone formation in a porous hydroxyapatite/collagen composite and resorption by osteoclasts in a bone defect model in rabbits (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugata Y, Sotome S, Yuasa M, Hirano M, Shinomiya K, Okawa A
  • 雑誌名: The Journal of bone and joint surgery. British volume 巻: 93(4) ページ: 510-516
  • 査読あり
• [雑誌論文] 最新用語解説基礎(第35回)ハイドロキシアパタイト (2010)
  • 著者名/発表者名: 早乙女進一、生駒俊之
  • 雑誌名: 骨粗鬆症治療 巻: 10(2) ページ: 53-55
• [雑誌論文] Repair of large osteochondral defects in rabbits using porous hydroxyapatite/collagen(HAp/Col) and fibroblast growth factor-2(FGF-2) (2010)
  • 著者名/発表者名: Maehara H, Sotome S, Yoshii T, Torigoe I, Kawasaki Y, Sugata Y, Yuasa M, Hirano M, Mochizuki N, Kikuchi M, Shinomiya K, Okawa A
  • 雑誌名: Journal of Orthopaedic Research 巻: 28(5) ページ: 677-686
  • 査読あり
• [雑誌論文] すべての医師のための骨粗鬆症診療ガイド2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早乙女進一, 四宮謙一, 大川淳
  • 雑誌名: 「骨のバイオマテリアル人工骨」(綜合臨床) 巻: 59(4) ページ: 544-547
• [雑誌論文] 臨床研究の活性化と再生医療産業化の促進骨・関節領域(整形外科、歯科・口腔外科)の実施者からの提言 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大串始、服部耕治、牛田多加志、星和人、関矢一郎、早乙女進一、脇谷滋之、名井陽、安達伸生、加藤幸夫、河口浩之、黒田良祐、木下靱彦、梅澤明弘、田中康仁、山田陽一、袴塚康治、山我美佳、菅原桂、中島武彦
  • 雑誌名: 再生医療 巻: 9(3) ページ: 393-400
• [雑誌論文] Isolation of osteogenic progenitor cells from trabecular bone for bone tissue engineering (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshii T, Sotome S, Torigoe I, Maehara H, Sugata Y, Yamada T, Shinomiya K, Okawa A
  • 雑誌名: Tissue Engineering Part A 巻: 16(3) ページ: 933-942
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of gamma-ray irradiation on mechanical properties, osteoconductivity, and absorption of porous hydroxyapatite/collagen (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki Y, Sotome S, Yoshii T, Torigoe I, Maehara H, Sugata Y, Hirano M, Mochizuki N, Shinomiya K, Okawa A
  • 雑誌名: Journal of Biomedical and Materials Research B Applied Biomaterials 巻: 92(1) ページ: 161-167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone regeneration with autologous plasma, bone marrow stromal cells, and porous beta-tricalcium phosphate in nonhuman primates (2009)
  • 著者名/発表者名: Torigoe I, Sotome S, Tsuchiya A, Yoshii T, Maehara H, Sugata Y, Ichinose S, Shinomiya K, Okawa A
  • 雑誌名: Tissue Engineering Part A 巻: 15(7) ページ: 1489-1499
• [雑誌論文] Hybrid Grafting using Bone Marrow Aspirate combined with Porous beta-Tricalcium Phosphate and Trephine Bone for Lumbar Posterolateral Spinal Fusion : A Prospective, Comparative Study-Versus Local Bone Grafting
  • 著者名/発表者名: Yamada T, Yoshii T, Sotome S, Yuasa M, Kato T, Arai Y, Kawabata S, Tomizawa S, Sakaki K, Hirai T, Shinomiya K, Okawa A
  • 雑誌名: Spine 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 骨髄間葉系細胞を用いた骨再生法の大型骨欠損再生に対する有効性-サル大腿骨大欠損モデルを用いた検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 早乙女進一、湯浅将人、山田剛史、正岡智和、吉井俊貴、四宮謙一、大川淳
  • 学会等名: 第26回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 群馬
  • 年月日: 20111020-21
• [学会発表] β-TCP/bonemarrow hybridの骨形成能に対するdexamethasoneの効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 正岡智和、湯浅将人、山田剛史、大川淳、森田定雄、早乙女進一
  • 学会等名: 第26回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 群馬
  • 年月日: 20111020-21
• [学会発表] 骨移植治療の歴史と進歩多孔質ハイドロキシアパタイト・コラーゲン複合体(HAp/Col)の開発と臨床応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 早乙女進一、阿江啓介、若林良明、四宮謙一、平野昌弘、石突正文、森岡秀夫;松本誠一、中村孝志、阿部哲士、別府保男
  • 学会等名: 第84回日本整形外科学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110512-15
• [学会発表] BMPとデキサメサゾン併用による骨形成能に関する検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 湯浅将人、早乙女進一、吉井俊貴、富沢将司、加藤剛、川端茂〓、四宮謙一、大川淳
  • 学会等名: 第25回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20101014-15
• [学会発表] 温熱処理骨と骨髄由来間質細胞導入β-TCPを用いた大型犬の骨欠損モデルにおける再生能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小柳広高、阿江啓介、早乙女進一、前原秀二、菅田祐美、湯浅将人、山田剛史、正岡智和、船内雄生、四宮謙一、大川淳
  • 学会等名: 第25回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20101014-15
• [学会発表] ビスフォスフォネートが生体吸収性骨補填剤に吸収と骨形成に与える影響(第2報) (2009)
  • 著者名/発表者名: 菅田祐美、早乙女進一、前原秀二、川崎雄一、湯浅将人、望月直美、平野昌弘、四宮謙一、大川淳
  • 学会等名: 第24回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091105-06
• [学会発表] 温熱処理骨と骨髄由来間質細胞導入β-TCPを用いた大型犬の骨欠損モデルにおける骨再生 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小柳広高、阿江啓介、早乙女進一、前原秀二、菅田祐美、湯浅将人、正岡智和、山田剛史、船内雄生、四宮謙一、大川淳
  • 学会等名: 第24回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091105-06
• [学会発表] 多孔質ハイドロキシアパタイト/コラーゲン複合体(HAp/Col)のosteogenic protein-1(OP-1)担体としての有用性に関する検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前原秀二、早乙女進一、菅田祐美、湯浅将人、正岡智和、山田剛史、平野昌弘、望月直美、四宮謙一、大川淳
  • 学会等名: 第24回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091105-06
• [学会発表] γ線滅菌による多孔質ハイドロキシアパタイト・コラーゲン複合体(HAp/Col)の機械的強度、吸収性、および骨形成能への影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 早乙女進一、川崎雄一、吉井俊貴、鳥越一郎、前原秀二、菅田祐美、望月直美、平野昌弘、四宮謙一、大川淳
  • 学会等名: 第24回日本整形外科学会基礎学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20091105-06
• [学会発表] 多孔質ハイドロキシアパタイト・コラーゲン複合体(HAp/Col)の開発と臨床応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 早乙女進一、土谷明男、前原秀二、菅田祐美、阿江啓介、若林良明、四宮謙一、上坂優子、高山知士、望月直美、塩谷慎吾、平野昌弘、石突雅文、森岡秀雄、松本誠一、中村孝志、阿部哲、別府保男
  • 学会等名: 第27回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20090723-25