ヒト関節軟骨オルガノイドを利用した革新的創薬スクリーニング技術の開発

利用人类关节软骨类器官开发创新药物发现筛选技术

• 批准号: 21H02643
• 负责人: 宝田 剛志
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02643/
• 关键词: ヒト多能性幹細胞; 軟骨; 創薬スクリーニング; 軟骨細胞; iPS

高齢化が急速に進行する中で、膝関節軟骨の代表的疾患である変形性関節症（Osteoarthritis, OA）に対する薬物治療開発は遅々として進んでいない。ヒト生体環境/病態を模倣したハイスループット化合物スクリーニングシステムの開発は、薬剤開発の初期段階に極めて重要であるが、ヒト関節軟骨組織（硝子軟骨組織）を均一大量に調整することは従来不可能であった。申請者は、ヒト多能性幹細胞より、高い軟骨分化指向性を有し、拡大培養可能で、前向き品質管理が可能なヒト軟骨前駆細胞を大量に調整する技術を開発することに成功し、「ヒト」の硝子軟骨組織（＝ヒト関節軟骨オルガノイド）を「均一・大量」に、安定的に調整する準備が整った。本研究では、開発したヒト軟骨前駆細胞を細胞源とし、均一大量に作製したOA病態ヒト関節軟骨オルガノイドによるハイスループット化合物スクリーニング系を開発することで、OA治療候補化合物を同定し、独自に開発する疾患モデル動物での治療効果を検証することを目指す。この点において本年度は、ヒト多能性幹細胞株にpiggybacでのDOX inducible RUNX2発現カセットを導入し (hPSC-iRUNX2株の樹立)、同株より申請者らの開発した方法を使用して、ヒト軟骨前駆細胞（hCPC-iRUNX2）を樹立し、継代培養により増やした。DOXを添加することでRUNX2の発現が認められ系の確立に成功した。

In high 齢 が に rapidly to す る で, knee masato representative of cartilage の disorders で あ る - morphic masato knot (Osteoarthritis, OA) に す seaborne る 薬 content treatment open 発 は 遅 々 と し て in ん で い な い. ヒ ト raw body environment/pathological を imitate し た ハ イ ス ル ー プ ッ ト compound ス ク リ ー ニ ン グ シ ス テ ム の open 発 は, 薬 tonic open 発 の early Duan Jie に extremely め て important で あ る が, ヒ ト masato section cartilage (glass cartilage) を uniform large に adjustment す る こ と は 従 to impossible で あ っ た. Applicants は, ヒ ト pluripotent stem cells よ り, high directivity い cartilage differentiation を し, big company culture may で, forward き quality management が な ヒ ト cartilage cells before 駆 を に adjustment す る technology を open 発 す る こ と に し success, "ヒ ト" の glass cartilage (= ヒ ト masato section cartilage オ ル ガ ノ イ ド) を "uniform, a large number of" に に adjustment, stable Youdaoplaceholder0 prepare が whole った. This study で は, open 発 し た ヒ ト を 駆 before cartilage cells source と し, uniform lots of に し た OA pathological ヒ ト masato section cartilage オ ル ガ ノ イ ド に よ る ハ イ ス ル ー プ ッ ト compound ス ク リ ー ニ ン グ started を 発 す る こ と を で, OA treatment alternate compounds with fixed し, alone に 発 す る disorders モ デ ル animal で の treatment services fruit を 検 card す る Youdaoplaceholder0 とを point to す. The にお にお て て of this year, the カセットを and ヒト pluripotent stem cell lines にpiggybacで <s:1> DOX inducible RUNX2 were introduced カセットを (hPSC - iRUNX2 plant の set), homologous strain よ り applicants ら の open 発 し を た method using し て, ヒ ト 駆 before cartilage cells (hCPC iRUNX2 を し, cultivate に 継 generation よ り raised や し た. DOXを added する とで とでRUNX2 を occurred が recognized められ series に established に successful た た.

项目成果

ヒト多能性幹細胞から肢芽間葉系細胞への分化誘導技術の開発

人类多能干细胞向肢芽间充质细胞分化诱导技术的开发

• 发表时间: 2021
• 作者: 明路;山田大祐;髙尾知佳;中村正裕;戸口田淳也;宝田剛志
• 通讯作者: 宝田剛志

O‐GlcNAcylation drives calcium signaling toward osteoblast differentiation: A bioinformatics‐oriented study

• DOI: 10.1002/biof.1774
• 发表时间: 2021-08
• 期刊: BioFactors
• 影响因子: 6
• 作者: Yao Weng;Ziyi Wang;Y. Fukuhara;A. Tanai;M. Ikegame;D. Yamada;T. Takarada;T. Izawa;S. Hayano;Kaya Yoshida;H. Kamioka;H. Okamura

ヒト多能性幹細胞に由来する分化指向性間葉系前駆細胞集団の選別単離方法の開発と、その医学応用

人多能干细胞分化导向的间充质祖细胞群的选择和分离方法的开发及其医学应用

• 发表时间: 2021
• 作者: 濵野修平，鈴木碧，平田祐介;野口拓也;松沢厚;宝田 剛志
• 通讯作者: 宝田 剛志

Induction and expansion of human PRRX1+ limb-bud-like mesenchymal cells from pluripotent stem cells

• DOI: 10.1038/s41551-021-00778-x
• 发表时间: 2021-08-09
• 期刊: NATURE BIOMEDICAL ENGINEERING
• 影响因子: 28.1
• 作者: Yamada, Daisuke;Nakamura, Masahiro;Takarada, Takeshi
• 通讯作者: Takarada, Takeshi