フィブロインと滑膜細胞、細切軟骨片を用いた一期的軟骨再生法確立のための基礎的研究

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26462322
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 中川 晃一 東邦大学, 医学部, 教授 (30400823)
• 研究分担者: 中島 新 東邦大学, 医学部, 准教授 (60583995) ; 青木 保親 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任教授 (70584001) ; 齊藤 雅彦 東邦大学, 医学部, 助教 (30718747)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 軟骨再生 / 滑膜 / フィブロイン

研究実績の概要

平成28年度は、前年度までの結果により得られた至適条件下に分離滑膜細胞播種したフィブロインスポンジと軟骨片を含む移植用インプラントを作製し、ヌードマウス（Athymic mice, nu/nu）の皮下に移植する実験を行いました。実験群は、フィブロインスポンジのみの群、滑膜細胞播種群、滑膜細胞播種および細切軟骨片含有群、滑膜細胞播種およびfreeze & sawを行った細切軟骨片を含有群の４群とし、移植後4週、8週で摘出し、前年度までと同様に組織学的、生化学的評価を行いました。
組織学的検討：得られた滑膜細胞層を中性ホルマリンにて固定後、HE、アルシャンブルー、サフラニン-O による染色と、S100蛋白およびII型コラーゲンに対する免疫染色により、軟骨分化を評価しました。滑膜細胞播種群と滑膜細胞播種およびfreeze & sawを行った細切軟骨片を含有群では、フィブロインに播種された滑膜細胞はHE染色のみで染色され、アルシャンブルー染色、サフラニン-O 染色、S100蛋白およびII型コラーゲンに対する免疫染色では染色されませんでしたが、滑膜細胞播種および細切軟骨片含有群では、移植後8週でこれらの染色で陽性に染まる部位が認められました。またこれらの細胞は蛍光顕微鏡による観察で、PKH26で標識された滑膜細胞であることが示されました。
生化学的検討：滑膜細胞層をpapainにて酵素処理後、DNA量（ヘキストダイによる定量）、プロテオグリカン含有量（DMMB法）を測定し、さらに組織よりRNAを抽出し、real-time RT-PCR法によるI, II 型コラーゲン、アグリカン、Sox9の遺伝子発現定量を行いました。滑膜細胞播種および細切軟骨片含有群では他群と比較して、プロテオグリカン含有量明らかな増加は認められませんでしたが、アグリカン、Sox9の発現量ならびに、II型/I型コラーゲン発現比の増加を認めました。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of genes required for the spontaneous repair of partial-thickness cartilage defects in immature rats (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikegawa N, Sasho T, Yamaguchi S, Saito M, Akagi R, Muramatsu Y, Akatsu Y, Fukawa T, Nakagawa K, Nakajima A, Suzuki T, Takahashi K
  • 雑誌名: Connect Tissue Res 巻: 57(3) ページ: 190-199
  • DOI: 10.3109/03008207.2015.1121250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiographic progression of large joint damage in patients with rheumatoid arthritis treated with biological disease-modifying antirheumatic drugs. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakajima A, Aoki Y, Sonobe M, Takahashi H, Saito M, Terayama K, Nakagawa K.
  • 雑誌名: Mod Rheumatol 巻: 26(4) ページ: 517-521
  • DOI: 10.3109/14397595.2015.1109785
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relative expression and correlation of tumor necrosis factor-α, interferon-γ, and interleukin-17 in the rheumatoid synovium. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakajima A, Aoki Y, Sonobe M, Watanabe F, Takahashi H, Saito M, Nakagawa K.
  • 雑誌名: Clin Rheumatol 巻: 35(7) ページ: 1691-1697
  • DOI: 10.1007/s10067-016-3249-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] 医学の窓 各科の話題整形外科：関節軟骨の再生医療 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中川晃一
  • 雑誌名: 千葉県医師会雑誌 巻: 68(6) ページ: 315-315
• [雑誌論文] 早期変形性膝関節症の関節鏡所見 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤雅彦，中川晃一，和田佑一
  • 雑誌名: Bone Joint Nerve 巻: 6(3) ページ: 565-570
• [学会発表] 絹フィブロインスポンジに播種したヒト滑膜細胞の軟骨分化能の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川晃一, 齋藤雅彦, 中島 新, 園部正人
  • 学会等名: 第9回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会 (JOSKAS)
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2017-06-23
• [学会発表] （パネルディスカション；膝関節の再生医療）膝関節軟骨再生医療の現状と将来展望－広範囲軟骨欠損に対する新しい治療法開発を目指して－ (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川晃一、中島 新、和田祐一、玉田 靖、富田直秀
  • 学会等名: 第90回日本整形外科学会学術総会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2017-05-19
  • 招待講演
• [学会発表] Covering large chondral defect with silk fibroin sponge after marrow stimulation enhances cartilage repair in a canine model (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa K, Saito M, Nakajima A, Sonobe M, Takahashi H, Taniguchi S, Yamada M, Wada Y, Tamada Y, Tomita N
  • 学会等名: The 13th World Congress of the International Cartilage Repair Society (ICRS), Sorrento, Italy, 2016. 9. 24-27
  • 発表場所: Sorrento, Italy
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会