軟骨欠損に対する新規再生医療の開発

开发软骨缺损的新型再生医学

• 批准号: 22K20978
• 负责人: 横山 裕介
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20978/
• 关键词: 軟骨再生; iPS細胞; ３Dバイオプリンター

膝関節の大きな骨・軟骨欠損は外傷や変形性関節症、腫瘍など様々な疾患が原因となり、患者数も多いが、十分な再生医療方法は確立されていない。最近、再生医療分野で3Dバイオプリンターを用いた人工臓器の開発が進んでいる。申請者らは3Dプリンターで製作した骨・関節モデルを臨床応用してきた。また、ヒト多能性幹細胞（iPS細胞）を用いて高い軟骨分化指向性を有し、拡大培養可能で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の開発に成功した。そこで、本課題ではiPS細胞と3Dバイオプリンターを用いたハイブリッドマテリアル（iPS細胞と人工骨の融合）による新規骨・関節再建法を開発する目的で、膝軟骨欠損モデル動物を作成し有効性を確認する。現在、下記の研究を行った。①ヒト軟骨前駆細胞の準備ヒトiPS細胞株３種（414C2, HPS1042, 771-3G, CiRA HLAホモドナー株）を、Primitive streak誘導培地にて1日処理後、側板中胚葉誘導培地にて1日処理した。この後、CHIR(GSK3b inhibitor)、A83-01(ALK5 inhibitor)、FGF2にて処理することで、肢芽間葉系細胞（ヒト軟骨前駆細胞）へ誘導させた。5-6継代培養し、細胞をストックした。各ロットのヒト軟骨前駆細胞の品質（軟骨形成能の前向き評価）は、特定のCD抗原の発現（CD90陽性CD140B陽性CD82陰性）と、2/3次元培養による軟骨細胞分化能・球状組織塊の軟骨組織の形成能より評価した。②3Dバイオプリンターによるハイブリッドマテリアルの作製3Dバイオプリンターでpolycaprolactoneを用いて格子状の立体的な構造物 (scafford)を作製した。

膝关节中的大骨和软骨缺陷是由创伤，骨关节炎和肿瘤等各种疾病引起的，尽管有很多患者，但尚未建立足够的再生医学方法。最近，在再生医学领域，使用3D生物发电机的人造器官的发展一直在进步。申请人使用3D打印机生产的临床应用骨骼和关节模型。此外，我们已经成功地开发了一种技术，可以使用具有高软骨成分的人类多能干细胞（IPS细胞）来大大调节人的软骨祖细胞，这些干细胞（IPS细胞）可以扩展，可以通过质量进行扩展。因此，在这个主题中，我们将创建一种膝盖软骨缺陷的模型动物，并确认其有效性，目的是使用IPS细胞和3D生物生物发电机使用混合材料（IPS细胞和人造骨的融合）开发新型的骨/关节重建方法。目前，已经进行了以下研究：1）制备人软骨祖细胞的三种人IPS细胞系（414C2，HPS1042，771-3G，CIRA HLA同型同音菌株）在原始条纹诱导培养基中进行了一天处理，然后在后期的板块膜中诱导培养基中有一天。然后，用Chir（GSK3B抑制剂），A83-01（ALK5抑制剂）和FGF2对其进行处理，以将其诱导到肢体芽（人软骨祖细胞）的间充质细胞中。亚文化进行5-6，并存储细胞。根据特定CD抗原（CD90阳性CD140B阳性CD82阴性）的表达，评估了每个批次（前瞻性评估软骨生成潜力评估）在每个批次中的人体软骨祖细胞的质量，并评估了在2/3D培养的能力中分化在2/3D培养的软骨细胞中的能力。 2。使用3D生物生产剂A制备杂种材料A晶格状的三维结构（Scafford）在3D BioProinter上使用聚二苯二甲酸制造。