| 研究課題/領域番号 |
25220912
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 |
|---|
研究代表者 |
中野 貴由 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30243182)
|
|---|
| 研究分担者 |
松本 卓也 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (40324793)
山本 雅哉 京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (10332735)
石本 卓也 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (50508835)
當代 光陽 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10610800)
松垣 あいら 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10592529)
藤本 隆士 弓削商船高等専門学校, 電子機械工学科, 教授 (30332076)
福田 英次 弓削商船高等専門学校, 電子機械工学科, 助教 (30536553)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2013-05-31 – 2018-03-31
|
| キーワード | 骨配向化 / 学理構築 / 材料工学 / 生物科学 |
|---|
| 研究実績の概要 |
骨配向化誘導のためのマテリアルボーンバイオロジー構築を最終目標とし、(A)骨配向化機構解明、(B)骨配向化促進材料の創製、を両輪として研究に取り組んでいる。
項目(A)について、オステオサイト配列異常・アパタイト結晶配向性異常を呈する数種類の遺伝子組み換えマウスに着目した研究を実施し、配向化決定の特定候補遺伝子を見出すとともに、その他経路ついても継続的に同定を行っている。
特定のビタミンの授受経路や破骨・骨芽細胞の分化や活性化を調整すると認識されてきた遺伝子が、実際には骨配向化に深く関与することを発見した。最終的には創薬までもターゲットに入ってきた。
項目(B)について、骨配向性は機能性分子を介したシグナル伝達に基づく骨芽細胞配列化により達成されることが明らかとなった。その結果に基づき、骨芽細胞へ積極的に働きかけ、骨配向化を誘導可能な新規の骨代替材料創製に取り組むことで、幾つかの骨配向化手法を提案した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
「研究実績の概要」に記述のとおり、今年度（平成27年度）に計画していた以下の項目は、大幅に計画を前倒ししつつ遂行した。特に、骨配向化を直接司る遺伝子の同定にまで到達したことは極めて意義深く、同時に進めている骨配向化促進材料の創製の加速的進展を可能としている。以下に、代表的な項目ごとの進展度を示す。なお、記号の意味は、◎：当初計画以上に伸展、○：計画通り進展、とする。
①遺伝子組み換え動物の骨に対する材料工学的解析（◎）、②マイクロアレイおよび定量的遺伝子発現解析に基づく骨配向化制御遺伝子の同定（◎：骨配向性を直接司る複数の遺伝子およびそのシグナル経路の同定に成功し、計画以上に進展した）、③オステオサイトの応力感受能による骨配向化挙動の定量的解明（◎：定量的応力負荷培養モデルの構築により、計画以上に進展した）、④骨配向化誘導と骨系細胞との相互作用を利用した材料開発（◎）、⑤骨配向化促進材料の生体内での力学的挙動解析と最適化（○）
以上より、総合的に「当初の計画以上に進展している（◎）」と自己評価する。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今年度（平成27年度）に当初計画を上回り研究が進展し、骨配向化を直接制御する因子の同定が既に完了したことから、(A)骨配向化機構解明、(B)骨配向化促進材料の創製、両者の成果に基づくマテリアルボーンバイオロジーの学理構築の実現が当初計画を超えて進展したといえる。
次年度（平成28年度）は、前年度の成果を踏まえ、配向化誘導材料の創製に重点を置きつつ、以下(A)～(E)の5つの大項目に分けて実施するとともに、骨がん転移の配向性をターゲットとした研究を平成28年度より新たにスタートする。(A)遺伝子・分子レベルでの配向化機構解明、(B) in vivo応力分布制御や配向化・異方化足場材料を用いた新生骨への配向化付与、(C)配向化機構、骨系細胞同士の相互作用を制御した材料開発、(D)骨配向化促進材料の生体内での力学的挙動解析と最適化、(E)in vivoがん骨転移モデルによる転移骨の骨質変化の解明。
|
| 備考 |
受賞８件
|
