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2015 年度 実績報告書

低分子オステオリプログラミングとそのゲノム基盤の解明に基づく新規骨再生技術の創生

研究課題

研究課題/領域番号 26221311
研究機関東京大学

研究代表者

高戸 毅  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90171454)

研究分担者 大庭 伸介  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20466733)
星 和人  東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30344451)
鄭 雄一  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30345053)
藤原 夕子  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (50466744)
研究期間 (年度) 2014-05-30 – 2019-03-31
キーワード骨再生
研究実績の概要

1)低分子オステオリプログラミング法の開発
線維芽細胞のオステオリプログラミングを誘導する低分子化合物の組み合わせとその処理条件を同定することが本サブテーマの目的である。前年度までのスクリーニングにより線維芽細胞から直接的に骨芽細胞へと分化させる低分子化合物の条件を見出すには至らなかった。そこで、発生を模倣するモデルである胚性幹細胞の分化培養系において、4種類の低分子化合物の組合せ(glycogen synthase kinase 3阻害剤、Hhシグナル抑制剤、Hhシグナル活性化剤、骨形成性低分子TH)を使用することで、中胚葉形成を介して骨芽細胞を誘導できることに着目した。本年度は、中胚葉細胞への誘導、及びHhシグナル活性化剤と骨形成性低分子THによる骨芽細胞分化誘導をベースにして、線維芽細胞のオステオリプログラミング法の開発に取り組んだ。その結果、上記の方法とヒストン修飾調節剤の併用が有望である可能性を見出しつつある。
以上の結果から、骨形成性低分子THがオステオリプログラミングに有用であると予想されたが、その作用機序は不明であった。研究遂行上、THの作用機序を明らかにすることは不可欠であると考え、THの標的タンパク質に関するin silicoスクリーニングを行った。THの構造式から三次元構造を予測し、それをもとに標的分子の予測とdocking解析を行ったところ、14個の候補標的分子を得た。絞り込みの結果、候補標的分子を6種類まで絞り込んだ。候補分子の阻害剤を用いた実験を通して、in silicoで得られた結果の検証が進行中である。

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

オステオリプログラミングに有効であると考えられる条件を見出しつつあり、さらにその作用機序に関する検討も行ったことから、進捗は順調であると考えられる。

今後の研究の推進方策

今年度得られた知見に基づいて、線維芽細胞のオステオリプログラミング法の最適化とその作用機序の検討を行う。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 南カリフォルニア大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      南カリフォルニア大学
  • [雑誌論文] Signaling pathways regulating the specification and differentiation of the osteoblast lineage.2015

    • 著者名/発表者名
      Hojo H, Ohba S, Chung UI
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 1 ページ: 57-62

    • DOI

      doi:10.1016/j.reth.2014.10.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The H2 blocker famotidine suppresses progression of ossification of the posterior longitudinal ligament in a mouse model.2015

    • 著者名/発表者名
      Maeda Y, Yamamoto K, Yamakawa A, Aini H, Takato T, Chung UI, Ohba S
    • 雑誌名

      RMD Open

      巻: 1 ページ: e000068

    • DOI

      doi:10.1136/rmdopen-2015-000068

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct transcriptional programs underlie Sox9 regulation of the mammalian chondrocyte.2015

    • 著者名/発表者名
      Ohba S, He X, Hojo H, *McMahon AP
    • 雑誌名

      Cell Rep

      巻: 12 ページ: 229-243

    • DOI

      doi:10.1016/j.celrep.2015.06.013

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bone regeneration in calvarial defects in a rat model by implantation of human bone marrow-derived mesenchymal stromal cell spheroids.2015

    • 著者名/発表者名
      Suenaga H, Furukawa KS, Suzuki Y, Takato T, Ushida T
    • 雑誌名

      J Mater Sci Mater Med

      巻: 26 ページ: 254

    • DOI

      doi:10.1007/s10856-015-5591-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short Lingual Osteotomy Using a Piezosurgery Ultrasonic Bone-Cutting Device During Sagittal Split Ramus Osteotomy.2015

    • 著者名/発表者名
      Kawase-Koga Y, Mori Y, Kanno Y, Hoshi K, Takato T
    • 雑誌名

      J Craniofac Surg

      巻: 26 ページ: e567-568

    • DOI

      doi:10.1097/SCS.0000000000001590.

    • 査読あり
  • [学会発表] 再生医療の普及に向けて2015

    • 著者名/発表者名
      髙戸毅
    • 学会等名
      第200回日本口腔外科学会関東学術集会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 再生医療が拓く新しい医療2015

    • 著者名/発表者名
      髙戸毅
    • 学会等名
      第101回日本消化器内視鏡学会関東地方会
    • 発表場所
      シェーンバッハ・サボー(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-12-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Distinct modes of Sox9 action in the transcriptional regulation of developing mammalian chondrocytes.2015

    • 著者名/発表者名
      Ohba S, He X, Hojo H, McMahon AP
    • 学会等名
      37th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • 国際学会
  • [学会発表] An Sp7/Dlx transcriptional complex specifies mammalian osteoblasts.2015

    • 著者名/発表者名
      Hojo H, Ohba S, He X, Lai LP, McMahon AP
    • 学会等名
      37th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2015-10-09 – 2015-10-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Surgical Implant Using 3D Printer and Clinical Application.2015

    • 著者名/発表者名
      Takato T, Fujihara Y, Hikita A, Suzuki S, Chung UI, Hoshi K
    • 学会等名
      Lithuania-Japan Joint Life Science Symposium
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-10-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 再生医療が拓く未来の医療2015

    • 著者名/発表者名
      髙戸毅
    • 学会等名
      第103回日本美容外科学会
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-06-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 3Dプリンターによる外科用インプラントの創生2015

    • 著者名/発表者名
      髙戸毅
    • 学会等名
      第90回日本医療機器学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-05-29
    • 招待講演
  • [備考] 東京大学医学部附属病院口腔顎顔面外科・矯正歯科ホームページ

    • URL

      http://plaza.umin.ac.jp/~oralsurg/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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