顎関節再生医療に向けた線維軟骨の遺伝子および蛋白発現パターンの解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15592098
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 依田 哲也 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (60242210)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 星 和人 東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (30344451) ; 嶋村 由美子 埼玉医科大学, 医学部, 助手 (10348287) ; 都丸 泰寿 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (50348207) ; 小笠原 徹 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (20359623)
• Keywords: 顎関節 / 軟骨 / 三次元培養 / 再生医療

Research Abstract

本研究の目的は近い将来での臨床応用を見据えた、顎関節領域における軟骨再生のための基礎的研究を行うことだが、これまでの研究進行状況を以下に報告する。
(1)間葉系幹細胞ならびに軟骨細胞を用いてin vitroで新生軟骨を作成するための基礎検討として、組織幹細胞を用いた骨軟骨再生技術開発を行い、骨髄、皮膚、脂肪由来の幹細胞培養技術を確立しつつある。細胞培養方法としては、従来一般的に行われてきた二次元培養だけでなく、コラーゲンゲルを用いた三次元培養、特殊装置を用いた三次元高密度培養技術開発も行っている。実際に体積10mlの再生組織を構築するためには10の9乗近くの細胞数を必要とするが、現在のところ、三次元培養装置を用いて体積5mlの容器一個で細胞を10の8乗まで増殖可能だという結果を得ており、効率を上げるために装置の改良を続けている。
(2)細胞増殖を促進する、あるいは細胞分化を促進する因子を検索するため、FGFs、TGF-βs、IGFs、BMPsなどを様々な種類の組み合わせで添加した培養実験で、細胞増殖、細胞分化の最適条件を検討している。また、軟骨再生のためには、幹細胞だけではなく、軟骨細胞自体が再生組織の重要なSourceであるとの考えから、軟骨細胞の培養条件検討を行い、細胞の脱分化を抑制しながら増殖を可能にする培養技術開発に成功した(未発表)。
(3)骨軟骨細胞の分化、増殖のメカニズムを分子細胞生物学に検討し、Cst10が軟骨肥大化に重要な機能を有することを報告するとともに(Koshizuka Y.,Hoshi K.,Ogasawara T. et al. J.Biol.Chem 278:48259-48266,2003)、破骨細胞の分化においてCdk6が重要であること報告した(Ogasawara T.,Hoshi K. et al. J.Bone Miner.Res. in press)。

Research Products

• [Publications] Yu Koshizuka, Takashi Yamada, Kazuto Hoshi, Toru Ogasawara, et al.: "Cystatin 10,a novel chondrocyte-specific protein, may promote the last steps of the chondrocyte differentiation pathway"J.Biol.Chem. 278. 48259-48266 (2003)