椎間板内在性幹細胞の由来、ニッチ環境の解析から新規治療法への応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22791406
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 酒井 大輔 東海大学, 医学部, 講師 (10408007)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 整形外科学 / 脊椎脊髄病学 / 椎間板 / 再生医療 / 幹細胞

研究概要

マウスおよびヒト椎間板髄核より内在性幹細胞の候補となる球状型コロニーを同定し、これを構成する細胞集団を特定するために数多くの表面マーカーにつきフローサイトメトリーを用いて検討したところ、Disialoganglioside GD2とTie2と呼ばれるマーカーを発現する少数の細胞集団に細胞増殖能が高いことが判明した。Tie2+GD2+細胞から導出した球状型コロニーの免疫染色を行った結果、球状型コロニーは2型コラーゲンとプロテオグリカン合成能力に優れ、Tie2+GD2+NP細胞の未分化性を示唆した。In VitroにおいてTie2+GD2+NP細胞は脂肪、骨、軟骨への分化能力を示した。Tie2+GD2+NP細胞が椎間板組織の維持及び再構築能力を有するか否かを調べた結果、組織維持、再構築能力の高さを証明した。

研究成果

• [雑誌論文] The expression and role of non-canonical(PKC) signaling in nucleus pulposus cell metabolism (2012)
  • 著者名/発表者名: Arai F, Hiyama A, Sakai D, Yokoyama K, Mochida J
  • 雑誌名: J Orthop Res
  • DOI: doi:10.1002/jor.22095
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stem cell regeneration of the intervertebral disk (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakai D
  • 雑誌名: Orthop Clin North Am 巻: 42(4) ページ: 555-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of a glycogen synthase kinase 3β inhibitor(LiCl) on c-myc protein in intervertebral disc cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiyama A, Sakai D, Arai F, Nakajima D, Yokoyama K, Mochida J
  • 雑誌名: J Cell Biochem 巻: 112(10) ページ: 2974-86
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxia activates the notch signaling pathway in cells of the intervertebral disc : implications in degenerative disc disease (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiyama A, Skubutyte R, Markova D, Anderson DG, Yadla S, Sakai D, Mochida J, Albert TJ, Shapiro IM, Risbud MV
  • 雑誌名: Arthritis Rheum 巻: 63 ページ: 1355-1364
  • 査読あり
• [雑誌論文] The relationship between the Wnt/β-catenin and TGF-β/BMP signals in the intervertebral disc cell (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiyama A, Sakai D, Tanaka M, Arai F, Nakajima D, Abe K, Mochida J
  • 雑誌名: J Cell Physiol 巻: 226 ページ: 1139-1148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of cell number on mesenchymal stem cell transplantation in a canine disc degeneration model (2010)
  • 著者名/発表者名: Serigano K, Sakai D, Hiyama A, Tamura F, Tanaka M, Mochida J
  • 雑誌名: J Orthop Res 巻: 28 ページ: 1267-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced intervertebral disc cells senescence by Wnt/beta-catenin signaling-induced matrix metalloproteinase expression (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiyama A, Sakai D, Risbud MV, Tanaka M, Arai F, Abe K, Mochida J
  • 雑誌名: Arthritis Rheum 巻: 62 ページ: 3036-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Primary immune system responders to nucleus pulposus cells : evidence for immune response in disc herniation (2010)
  • 著者名/発表者名: Murai K, Sakai D, Nakamura Y, Nakai T, Igarashi T, Seo N, Murakami T, Kobayashi E, Mochida J
  • 雑誌名: Eur Cell Mater 巻: 19 ページ: 13-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human nucleus pulposus cells significantly enhanced biological properties in a coculture system with direct cell-to-cell contact with autologous mesenchymal stem cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Sakai D, Yamamoto Y, Iwashina T, Serigano K, Tamura F, Mochida J
  • 雑誌名: J Orthop Res 巻: 28 ページ: 623-30
  • 査読あり
• [学会発表] Stem Cell therapy for disc repair (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakai D
  • 学会等名: 16th Triennial Congress of the Asia Pacific Orthopaedic Association
  • 発表場所: International Conference Center,(Taipei, Taiwan)
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] 臨床への橋渡し研究の現況関節軟骨・骨・椎間板(ヒト幹細胞指針以後)椎間板再生のための細胞移植療法臨床研究の進捗および幹細胞研究による新展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒井大輔, 持田讓治
  • 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: 京都国際会議場(京都府)
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] 軟骨再生の基礎と臨床の進歩(椎間板を含む)椎間板再生細胞移植療法のその先に (2010)
  • 著者名/発表者名: 酒井大輔, 持田讓治
  • 学会等名: 第83回日本整形外科学会学術総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム(東京都)
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Stem cell therapy in disc : What happens to transplanted disc cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai D
  • 学会等名: The 24th Annual Meeting of the North American Spine Society
  • 発表場所: Moscone West Convention Center,(San Francisco, CA, USA)
  • 年月日: 2009-11-10
• [学会発表] Biological treatments : cells. how do they work (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai D
  • 学会等名: Global Spine Conference
  • 発表場所: Westin St. Francis,(San Francisco, CA, USA)
  • 年月日: 2009-06-24
• [学会発表] 椎間板再生医療における培養髄核細胞の質を簡便に評価できるアッセイの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井大輔, 田村太, 芹ヶ野健司, 持田讓治
  • 学会等名: 第38回日本脊椎脊髄病学
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル(神戸市)
  • 年月日: 2009-04-23
• [産業財産権] 椎間板髄核幹/前駆細胞、その培養方法および用途 (2010)
  • 発明者名: 酒井大輔、持田讓治、安藤潔、中村嘉彦
  • 権利者名: 東海大学共同
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-077743
  • 出願年月日: 2010-03-30