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2011 年度 実績報告書

軟骨幹細胞をモチーフとしたマルチモダルリハビリテーション手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 23300199
研究機関京都大学

研究代表者

青山 朋樹  京都大学, 医学研究科, 准教授 (90378886)

研究分担者 高桑 徹也  京都大学, 医学研究科, 教授 (40244933)
黒木 裕士  京都大学, 医学研究科, 教授 (20170110)
三浦 美樹子  島根大学, 医学部, 助教 (40447925)
キーワード軟骨幹細胞 / マルチモダル / リハビリテーション / PGE2
研究概要

当該研究は軟骨幹細胞の存在の証明、細胞を取り巻く環境構造、軟骨幹細胞に与えるリハビリテーションの影響を、解剖学、病理学、分子生物学、薬理学、再生医学、リハビリテーション医学の多方面からアプローチしている。これまでは関節軟骨の研究は別々に実施していたため、研究開発のストラトジーが作りにくく、散逸していたものを、軟骨幹細胞というキーワードで集学的に実施しているのが当該研究の特徴である。
これらの検証のため、(1)構造(解剖学、病理学アプローチ)、(2)シグナル(分子生物学、薬理学、再生医学アプローチ)、(3)理学療法刺激による再生促進効果(リハビリテーション医学アプローチ)をそれぞれのユニットに分けて実施している。当該年度に実施した内容をそれぞれのパートに分けて記載する。
(1)構造:関節軟骨最表層の構造を電子顕微鏡にて観察している。この結果からこれまでは注目されてこなかった最表層の三次元構造、構成成分が明らかになった(藤岡;第25回日本軟骨代謝学会発表)。現在この構造と細胞の間の構造学的連続性を検証している。
(2)シグナル:関節軟骨最表層の細胞がPGE2受容体のうちのEP2受容体を発現していることを明らかにし、EP2受容体を介したシグナルが細胞増殖を促進、基質破壊を抑制している事を明らかにした(Mitsui H ; Arthritis Res Ther 2012にて発表)。
(3)理学療法刺激による再生促進効果:今年度は主に物理療法による効果検証を実施した。この結果から超音波刺激によって関節軟骨の基質破壊が抑制されることが明らかになった(伊藤;第25回日本軟骨代謝学会発表)。
今年度の検討から当初想定されていた軟骨幹細胞の働きとして同化作用の促進だけでなく、異化作用の抑制の可能性も示唆される結果を得たことから来年度もこの視点から研究を進めていく予定である。

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

研究開始半年後に研究分担者の石橋が退職のため、解剖学的アプローチの遅延が危惧された。しかし高桑の病理学的アプローチと三浦の解剖学的アプローチを統合しすることで不足分を補う事が可能になり、当初予定していた計画をほぼ達成できた。

今後の研究の推進方策

今後のアプローチとして、カテゴリーを(1)構造、(2)シグナル、(3)理学療法刺激による再生促進効果に再構築することで石橋の離脱の穴埋めをすると共に、より目的を確実にできた。(2)のシグナルに関しては薬理学的な検証はほぼ完了したため、今後は(3)の理学療法学的アプローチに合流し、理学療法におけるシグナル経路について推進していく予定である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Prostaglandin E2 receptor type 2-selective agonist prevents the degeneration of articular cartilage in rabbit knees with traumatic instability2011

    • 著者名/発表者名
      Mitsui H, Aoyama T, et al
    • 雑誌名

      Arthritis Res Ther

      巻: 13 ページ: R146

    • DOI

      10.1186/ar3460

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of AFAP1L1 as a prognostic marker for spindle cell sarcomas2011

    • 著者名/発表者名
      Furu M, Aoyama T, et al
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 30 ページ: 4015-25

    • DOI

      10.1038/onc.2011.108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of cancer biomarker c7orf24 in the growth of human osteosarcoma2011

    • 著者名/発表者名
      Uejima D, Aoyama T, et al
    • 雑誌名

      Anticancer Res

      巻: 31 ページ: 1297-305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cell therapy for aseptic necrosis of femoral head2011

    • 著者名/発表者名
      Toguchida J, Aoyama T, et al
    • 雑誌名

      Nihon Rinsho

      巻: 69 ページ: 2225-30

  • [雑誌論文] 軟治性骨壊死疾患に対する間葉系幹細胞を用いた臨床試験2011

    • 著者名/発表者名
      青山朋樹, 他
    • 雑誌名

      臨床薬理

      巻: 42 ページ: 137-8

  • [雑誌論文] 間葉系幹細胞を用いた骨壊死治療2011

    • 著者名/発表者名
      青山朋樹, 他
    • 雑誌名

      オルソタオムズ

      巻: 5 ページ: 2

  • [雑誌論文] 骨壊死の治療に間葉系幹細胞はどこまで有効か2011

    • 著者名/発表者名
      青山朋樹
    • 雑誌名

      整形外科

      巻: 62 ページ: 1-394

  • [学会発表] 免疫組織化学的手法を用いた関節軟骨最表層の観察2012

    • 著者名/発表者名
      藤岡瑠音, 青山朋樹, 他
    • 学会等名
      第25回日本軟骨代謝学会
    • 発表場所
      ウィル愛知(愛知県)
    • 年月日
      2012-03-09
  • [学会発表] IL-1βにより惹起されたMMP13 mRNA発現亢進に対する低出力超音波パルスの即時的効果2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤明良, 青山朋樹, 他
    • 学会等名
      第25回日本軟骨代謝学会
    • 発表場所
      ウィル愛知(愛知県)
    • 年月日
      2012-03-09
  • [学会発表] Low-intensity pulsed ultrasound downregulates the messenger RNA expression of the matrix metalloproteinases on an articular cartilage explants model2011

    • 著者名/発表者名
      Akira Ito, Tomoki Aoyama, et al
    • 学会等名
      2011 World Congress on Osteoarthritis
    • 発表場所
      Hilton Bayfront (San Diego)米国
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] Analysis of meniscus using fourier transform infrared imaging spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kuroki、Toraoki Aoyama, et al
    • 学会等名
      2011 World Congress on Osteoarthritis
    • 発表場所
      Hilton Bayfront (San Diego)米国
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] 膝前十字靭帯損傷ラットモデルにおける二次元動作解析を用いた変形性膝関節症発症シミュレーションシステムの構築2011

    • 著者名/発表者名
      橋本幸次郎, 青山朋樹, 他
    • 学会等名
      第46回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      シーガイヤコンベンションセンクー(宮崎県)
    • 年月日
      2011-05-27
  • [学会発表] 関節軟骨に対する低出力超音波パルスの即時効果2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤明良, 青山朋樹, 他
    • 学会等名
      第46回日本理学療法学術大会
    • 発表場所
      シーガイヤコンベンションセンター(宮崎県)
    • 年月日
      2011-05-27
  • [学会発表] Changing mechanical specificity of cartilage matrix between fetus and newborn animals2011

    • 著者名/発表者名
      Mikiko Kobayashi-Miura, Tomoki Aoyama, et al
    • 学会等名
      44rd Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists Jointly Sponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center (Okinawa)
    • 年月日
      2011-05-18
  • [学会発表] OC2アライメントが口咽頭気道径に及ぼす影響-健常披検者における分析-2011

    • 著者名/発表者名
      太田雅人, 青山朋樹, 他
    • 学会等名
      第84回日本整形外科学会学術総会
    • 発表場所
      神奈川県(電子開催)
    • 年月日
      2011-05-12
  • [備考]

    • URL

      http://humanalysis-square.com/

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公開日: 2013-06-26  

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