2021 Fiscal Year Research-status Report

Regeneration of the nail -development of the new treatment for nail deficiency using nail stem cell-

Research Project

Project/Area Number	19K10032
Research Institution	Nagoya City University
Principal Investigator	岡本秀貴名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (00453069)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	川口洋平名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (90766734) 永谷祐子名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (90291583) 浅井清文名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (70212462)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	ハードケラチン / 抗ハードケラチン抗体 / 爪母上皮細胞 / 爪母間様細胞 / ポリカプロラクトン
Outline of Annual Research Achievements	4週令Wistarラットの手指および足趾から爪母を採取して37℃，10分のcollagenase処理を行った。その爪母を37℃、CO2:10%で処理して爪母間様細胞を単離培養することに成功した。3継代目の爪母間様細胞をmitomycin C処理してfeeder layerとした。そこに4週令Wistarラットの手指および足趾から採取した爪母を蒔いて培養した。こうして爪母上皮細胞を単離培養することに成功した。爪母上皮細胞を抗ハードケラチン抗体（Keratin 17/19 (D4G2) XP Rabbit mAb）を用いて免疫染色を行ったところ抗ハードケラチン抗体陽性で爪母上皮細胞であることが証明された。これらの細胞を用いてgroup 1は3系代目の爪母間様細胞をコラーゲンゲルに混ぜて培養して、そのコラーゲンゲルの上面に爪母上皮細胞を蒔いた群。group 2はコラーゲンゲル内と上面に爪母間様細胞のみを蒔いた群、group 3はコラーゲンゲルのみの群とした。group 4はポリカプロラクトン（PCL）で作製されたスキャフォードに爪母間様細胞を蒔いた群、group 5はPCLで作製されたスキャフォードに爪母上皮細胞を蒔いた群、group 6はPCLのみの群とした。これらを5日間培養した後でWistarラット背部皮下に移植した。3週間後に移植組織を摘出して抗ハードケラチン抗体（Keratin 17/19 (D4G2) XP Rabbit mAb）を用いて免疫染色を行った。 group 1、2ではケラチンを産生し抗ハードケラチン抗体陽性であった。しかし、産生されたハードケラチンは層構造を成すものの、各層間には間隙があって剥がれそうな構造を呈していた。group 4、5では何らかの産生物はあったが抗ハードケラチン抗体陰性であった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason コラーゲンゲルやポリカプロラクトンはすでに様々な生体材料として医療に応用されている。これらを再生医療のスキャフォードとして用いてきた。当初はラット生体内に移植してもうまく産物が得られなかった。スキャフォードに蒔く細胞数が少なかったためかもしれないので、移植細胞数を大幅に増やしてみたところハードケラチンを産生した。しかしながら産生されたハードケラチンの構造は実際の爪甲の構造とは違って剥がれやすい層構造をしていた。より爪甲にしたい構造にするために精鋭努力している。
Strategy for Future Research Activity	ラット生体内で実際の爪甲構造に近いハードケラチンが産生されるようにコラーゲンゲルやポリカプロラクトンよりもより良いスキャフォードを探求して、同様の移植実験を進めていく。
Causes of Carryover	コラーゲンゲルやポリカプロラクトンはすでに様々な生体材料として医療に応用されている。これらを再生医療のスキャフォードとして用いてきた。当初はラット生体内に移植してもうまく産物が得られなかった。スキャフォードに蒔く細胞数が少なかったためかもしれないので、移植細胞数を大幅に増やしてみたところハードケラチンを産生した。しかしながら産生されたハードケラチンの構造は実際の爪甲の構造とは違って剥がれやすい層構造をしていた。このため次年度に研究を延長させていただいた。現在、より爪甲にしたい構造にするために精鋭努力している。