2011 Fiscal Year Annual Research Report
骨髄間葉系幹細胞を利用した巨大骨組織再生のための基礎技術の確立
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21390418
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
四宮 謙一 東京医科歯科大学, 医学部, 非常勤講師 (20111594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早乙女 進一 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 寄附講座教員 (20401391)
榎本 光裕 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 寄附講座教員 (90451971)
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| Keywords | 骨髄間葉系幹細胞 / 骨再生 / 分化抑制因子 / ephrin-EPHA / 骨癒合能 |
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| Research Abstract |
1.継代数の少ないヒト骨髄間葉系細胞(MSCs)と多いMSCsのmRNA発現をマイクロアレイで比較した結果、レセプターチロシンキナーゼのひとつであるEPH receptor A5(EPHA5)の発現が継代数の高い細胞で亢進していることが確認された。EPHAのサブタイプのうちMSCsで発現しているのはEPHA2,4で、EPHA5は培養初期にはほとんど発現していないが、継代を重ねることで数十倍から数百倍に発現が亢進していた。この結果から、EPHA5を骨芽細胞の分化抑制因子の候補として検討を進めた。EPHA5をsiRNAでノックダウンすると骨芽細胞系のマーカーであるアルカリフォスファターゼ(ALP)の発現が亢進することを確認した。さらにshRNAを用いて恒常的にEPHA5の発現を抑制することを試みたが、オフターゲット効果により、複数のshRNAの感染を行ったがALPの発現に対する結果は一定ではなかった。また、逆に発現を亢進させることで骨芽細脚分化が抑制されるかの検討を進めた。ヒトMSCsはリポフェクションなどの物理的な遺伝子導入では導入効率が低いため、EPHA5を過剰発現させるためにはウィルスベクターを用いることとした。また、EPHAのリガンドはephrinAであるが、ephrinAのサブタイプとEPHAのサブタイプが1対1対応ではないためクロストークが生じることが知られており、EPHA5の発現が亢進することで、EPHA2や5のシグナルを競合的に阻害している可能性が示唆される。そこで、EPHA5以外にEPHA2と5が骨芽細胞分化に与える影響も検討することで、EPHA5の発現が継代とともに亢進することの意義を進めることとした。
2.MSCsを用いた骨再生技術で再生させた、サル大腿骨(5cm長の再生骨)の骨癒合能評価をさらに進め、5例中4例の再生骨で骨癒合能が再獲得されていることが確認された。
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[Journal Article] Hybrid Grafting using Bone Marrow Aspirate combined with Porous beta-Tricalcium Phosphate and Trephine Bone for Lumbar Posterolateral Spinal Fusion : A Prospective, Comparative Study-Versus Local Bone Grafting-
Author(s)
Yamada T, Yoshii T, Sotome S, Yuasa M, Kato T, Arai Y, Kawabata S, Tomizawa S, Sakaki K, Hirai T, Shinomiya K, Okawa A
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Journal Title
DOI
Peer Reviewed
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