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2013 年度 実績報告書

大型骨欠損に対する次世代骨再生技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23390364
研究機関大阪大学

研究代表者

名井 陽  大阪大学, 医学部附属病院, 准教授 (10263261)

研究分担者 岡本 美奈  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50457008)
中 紀文  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90601964)
本田 博嗣  大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (90624213)
樋口 周久  大阪大学, 保健センター, 助教 (40432421)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード骨再生医療 / 間葉系幹細胞 / 化学療法 / 悪性骨腫瘍 / 骨芽細胞分化 / iPS細胞
研究概要

我々は、これまでiPS細胞由来の培養骨作製技術を最適化するための基礎的検討を行ってきた。その結果、京都大学で樹立されたマウスiPS細胞株 (20D17)を用いて、無血清下でサイトカイングラディエント法による骨芽細胞系細胞への分化誘導法をほぼ確立することができた。その中で骨芽細胞系細胞への分化誘導に重要な条件として、播種密度、無血清下の分化誘導、サイトカイン添加、低酸素培養、正荷電処理培養表面などが明らかになってきた。現在、これら条件の組み合わせにより作製した誘導骨芽細胞様細胞が、生体内に移植した際、異所性に骨化し、骨細胞を含む骨組織への適切な分化を遂げるのか、ならびに造腫瘍性試験による安全性を評価している。マイクロアレイ解析ならびにNGSを用いたRNA-seq解析による網羅的遺伝子発現解析による評価も並行して行っている。
ラット高容量化学療法(ドキソルビシン)モデルにおいて、骨髄抑制期にはMSCs採取細胞数とコロニー形成能が低下した。回復期では骨髄および脂肪由来MSCsでこれら数値の回復傾向を認めたが、筋肉由来ではさらに低下した。化学療法によるこれら影響は脂肪由来MSCsが最も軽度であった。細胞増殖はすべての組織由来MSCsで低下していた。 FACSでは各組織由来でCD11b-CD34-CD45-CD90+細胞群(MSC様細胞群)を認め、継代と共にその比率は増加した。脂肪由来細胞では、分離直後のMSC様細胞群の比率は低下していたものの、3回の継代によりコントロール群と同程度に回復したのに対し、骨髄由来細胞は回復が不良であった。以上の結果により、骨髄、脂肪、筋肉由来のMSCsにおいては、脂肪由来細胞が最も化学療法の影響を受けにくいことが示唆された。この知見は化学療法施行後の再生治療において細胞源や治療時期の決定に有用と考える。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A novel angiomatoid epithelioid sarcoma cell line, Asra-EPS, forming tumors with large cysts containing hemorrhagic fluid in vivo.2013

    • 著者名/発表者名
      Imura Y
    • 雑誌名

      BMC Res Notes

      巻: 6 ページ: 305

    • DOI

      10.1186/1756-0500-6-305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bone tissue engineering with bone marrow-derived stromal cells integrated with concentrated growth factor in Rattus norvegicus calvaria defect model.2013

    • 著者名/発表者名
      Honda H
    • 雑誌名

      J Artif Organs

      巻: 16 ページ: 305-315

    • DOI

      10.1007/s10047-013-0711-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞・人工骨複合体移植による骨欠損補填治療法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      名井 陽
    • 雑誌名

      整形・災害外科

      巻: 56 ページ: 515-524

  • [雑誌論文] β-TCP/collagen scaffoldの圧縮特性に及ぼす間葉系幹細胞培養の影響2013

    • 著者名/発表者名
      荒平 高章
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 34 ページ: i

    • 査読あり
  • [学会発表] 人工骨の基礎と臨床2013

    • 著者名/発表者名
      名井 陽
    • 学会等名
      国際骨代謝学会・日本骨代謝学会合同国際会議
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      20130528-20130601
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞から骨芽細胞系細胞への分化誘導システムの確立2013

    • 著者名/発表者名
      宮本 諭
    • 学会等名
      国際骨代謝学会・日本骨代謝学会合同国際会議
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      20130528-20130601
  • [学会発表] BMPを用いた人工骨の高機能化

    • 著者名/発表者名
      名井 陽
    • 学会等名
      整形外科バイオマテリアル研究会
    • 発表場所
      奈良市

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公開日: 2015-05-28  

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