無血清培地での間葉系幹細胞の分離、増殖、分化を促進する官能基配合培養皿

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24659876
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 歯科医用工学・再生歯学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 加藤 幸夫 広島大学, 医歯薬保健学研究院, 研究員 (10112062)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 間葉系幹細胞 / 培養皿 / 無血清培地 / 再生医療

研究概要

我々は、間葉系幹細胞（MSC）の無血清培養に至適な培養皿官能基組成をもつ自己組織化分子膜（SAM）を作製した。OH基とCOOH基とを60:40の比でもつSAM-1は、接着斑の形成、接着、増殖を促進した。また骨分化関連遺伝子の発現と基質の石灰化を支持した。すなわち、SAM-1と無血清培地を組み合わせることにより、世界で初めて培養環境全体を化学的に規定化できた。この新培養系は、基礎研究のみならず将来の臨床研究でも有用であると期待される。さらにSAM－１は、ミトコンドリア関連遺伝子の多くを下方制御して、嫌気的解糖系を促進し、TCAサイクル系を抑制した。

研究成果

• [雑誌論文] Seeding of mesenchymal stem cells into inner part of interconnected porous biodegradable scaffold by a new method with a filter paper (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka K, Yamamoto K, Sakai Y, Suda Y, Shigemitsu Y, Kaneko T, Kato K, Kumagai T, Kato Y
  • 雑誌名: Dental Materials Journal 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel protein, CHRONO, functions as a core component of the mammalian circadian clock (2014)
  • 著者名/発表者名: Goriki A, Hatanaka F, Myung J,Kim J, Yoritaka T, Tanoue S,Fujimoto K, Kato Y, Matsubara A, Forger D, Takumi T
  • 雑誌名: PLoS Biol 巻: 12(4) ページ: e1001839
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1001839.eCollection2014.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different Circadian Expression of Major Matrix-Related Genes in Various Types of Cartilage : Modulation by Light-Dark Conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Honda KK, Kawamoto T, Ueda HR, Nakashima A, Ueshima T, Yamada RG, Nishimura M, Oda R, Nakamura S, Kojima T, Noshiro M, Fujimoto K, Hashimoto S, Kato Y
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 154(4) ページ: 373-81
  • DOI: 10.1093/jb/mvt068.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Age-dependent decrease in the chondrogenic potential of human bone marrow mesenchymal stem cells expanded with fibroblast growth factor-2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Kanawa M, Igarashi A, Ronald VS, Higashi Y, Kurihara H, Sugiyama M, Saskianti T, Pan H, Kato Y
  • 雑誌名: Cytotherapy 巻: 15(9) ページ: 1062-72
  • DOI: 10.1016/j.jcyt.2013.03.015.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mesenchymal stem cells ameliorate experimental peritoneal fibrosis by suppressing inflammation and inhibiting TGF-β1 signaling (2013)
  • 著者名/発表者名: Ueno T, Nakashima A, Doi S, Kawamoto T, Honda K, Yokoyama Y, Doi T, Higashi Y, Yorioka N, Kato Y, Kohno N, Masaki T
  • 雑誌名: Kidney Int 巻: 84(2) ページ: 297-307
  • DOI: 10.1038/ki.2013.81.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autologous Bone-Marrow Mesenchymal Stem Cell Implantation and Endothelial Function in a Rabbit Ischemic Limb Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Mikami S, Nakashima A, Nakagawa K, Maruhashi T, Iwamoto Y, Kajikawa M, Matsumoto T, Kihara Y, Chayama K, Noma K, Ochi M, Nishimura M, Tsuji K, Kato Y, Goto C, Higashi Y
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8(7) ページ: e67739
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0067739.
  • 査読あり
• [雑誌論文] ラット変形性関節症モデルでの高分子ヒアルロン酸応答遺伝子の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤幸夫、本田清昌、中島歩、河本健
  • 雑誌名: 臨床リウマチ 巻: 25(3) ページ: 174-184
• [雑誌論文] The basic helix-loop-helix transcription factor DEC2 inhibits TGF-β-induced tumor progression in human pancreatic cancer BxPC-3 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Sato F, Kawamura H, Wu Y, Sato H, Jin D, Bhawal UK, Kawamoto T, Fujimoto K, Noshiro M, Seino H, Morohashi S, Kato Y, Kijima H
  • 雑誌名: Int J Mol Med 巻: 30(3) ページ: 495-501
  • DOI: 10.3892/ijmm.2012.1037.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The BHLH transcription factor DEC1 plays an important role in the epithelial-mesenchymal transition of pancreatic cancer (2012)
  • 著者名/発表者名: Wu Y, Sato F, Yamada T, Bhawal UK, Kawamoto T, Fujimoto K, Noshiro M, Seino H, Morohashi S, Hakamada K, Abiko Y, Kato Y, Kijima H
  • 雑誌名: Int J Oncol 巻: 41 ページ: 1337-1346
  • DOI: 10.3892/ijo.2012.1559
  • 査読あり
• [雑誌論文] BHLH transcription factor DEC2 regulates pro-apoptotic factor Bim in human oral cancer HSC-3 cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Wu Y, Sato F, Bhawal UK, Kawamoto T, Fujimoto K, Noshiro M, Seino H, Morohashi S, Kato Y, Kijima H
  • 雑誌名: Biomed Res 巻: 33(2) ページ: 75-82
  • DOI: 10.2220/biomedres.33.75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feasibility and limitations of the round robin test for assessment of in vitro chondrogenesis evaluation protocol in a tissue-engineered medical product (2012)
  • 著者名/発表者名: Yokoi M, Hattori K, Narikawa K, Ohgushi H, Tadokoro M, Hoshi K, Takato T, Myoui A, Nanno K, Kato Y, Kanawa M, Sugawara K, Kobo T, Ushida T
  • 雑誌名: J Tissue Eng Regen Med 巻: 6(7) ページ: 550-8
  • DOI: 10.1002/term.460
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of basic helix-loop-helix transcription factors Dec1 and Dec2 by RORαand their roles in adipogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Ozaki N, Noshiro M, Kawamoto T, Nakashima A, Honda K, Fukuzaki-Dohi U, Honma S, Fujimoto K, Tanimoto K, Tanne K, Kato Y
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 17 ページ: 109-121
  • DOI: 10.1111/j.1365-443.2011.01574.x
  • 査読あり
• [学会発表] Isolation and expansion of mesenchymal stem cells from various tissues, including the umbilical cord, under serum-free conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukio Kato, Jinchang Shao, Koichro Tsuji
  • 学会等名: Asia CORD2013 April 19-20
  • 発表場所: in Kobe, Japan
  • 年月日: 20130419-20
• [学会発表] 無血清で作製した他家ヒト滑膜MSC(TEC)への期待 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤幸夫
  • 学会等名: 第12回日本再生医療学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 20130321-23
• [学会発表] 概日リズムを制御する新規時計エレメントEL-boxの同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河本健、能城光秀、藤本勝巳、加藤幸夫
  • 学会等名: 第54回歯科基礎医学会学術大会・総会
  • 発表場所: 福島県郡山市
  • 年月日: 20120914-16
• [学会発表] Chemical Optimization of Both Culture Surfaces and Media Markedly Enhances MSC Proliferation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukio Kato, Tania Saskianti, Masami Kanawa, Takeshi Kawamoto, Koichi Kato, Isao Hirata
  • 学会等名: ISSCR Annual Meeting
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20120613-16
• [学会発表] 無血清培地で培養したヒト滑膜由来MSCの未分化性・軟骨分化能の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中田恭輔、邵金昌、長谷川森一、杉田憲彦、下村和範、深澤賢宏、松本昌也、原真依子、河原裕美、弓削類、加藤幸夫、中村憲正、辻紘一郎
  • 学会等名: 第11回日本再生医療学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 20120612-14
• [学会発表] 各組織由来MSCの均質性と細胞表面マーカーの発現に及ぼす無血清培地(STK培地)の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川森一、邵金昌、中村憲正、松下隆、金輪真佐美、鈴木美紀、原真依子、辻紘一郎、加藤幸夫
  • 学会等名: 第11回日本再生医療学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 20120612-14
• [学会発表] 無血清培地(STK系列培地)を用いた間葉系幹細胞からのTissue Engineered Construct(TEC)作成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 邵金昌、長谷川森一、杉田憲彦、森口悠、下村和範、原真依子、桂由紀、坂井将典、河原裕美、弓削類、加藤幸夫、辻紘一郎、吉川秀樹、中村憲正
  • 学会等名: 第11回日本再生医療学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 20120612-14
• [学会発表] Veronica Sainik Ronald, Katsuyuki Kozai, Yukio Kato Enhanced Proliferation of Stem Cells from Deciduous Teeth in Serum-free Media (2012)
  • 著者名/発表者名: Noriko Goto, Katsumi Fujimoto, Shin-ichi Hasegawa, Kazuko Kitayama
  • 学会等名: STK1/STK2 8th Biennial Conference PDAA(Pediatric Dentistry Association of Asia)
  • 発表場所: Bali , Indonesia 1st winner of scientific competition in poster presentation The best winner of scientific competition poster presentation
  • 年月日: 20120524-26
• [学会発表] 培養環境全体の化学的規定化による移植用間葉系幹細胞の増殖、分化の促進 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤幸夫
  • 学会等名: (公)新化学技術推進協会ライフサイエンス技術部会・材料分科会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 膝関節症とヒアルロン酸への期待 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤幸夫、辻紘一郎
  • 学会等名: 第2回TOKYOヘルスコレクション
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 再生医療用細胞(MSCなど)の培養条件の完全化学規定化/至適化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤幸夫
  • 学会等名: 第11回再生医療の実用化に関するニーズ発表会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2012-02-24
• [図書] DEC1/STRA13/SHARP2 and DEC2/SHARP1 coordinate physiological processes, including circadian rhythms in response to environmental stimuli. bHLH Factors in Development and Disease: Current topics in developmental biology (2014)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Kawamoto T, Fujimoto K, Noshiro M
  • 出版者: Elsevier(in press)
• [図書] 幹細胞用無血清培地の開発、幹細胞医療の実用化技術と産業展望第3章幹細胞の維持培養と分化誘導 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤幸夫、邵金昌、長谷川森一、西村正宏、桂由紀、中村憲正、辻紘一郎
  • 総ページ数: 293ページ
  • 出版者: (株)シーエムシー出版刊(ISBN:978-4-7813-0692-6)