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ニュースリリース

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再生医療のための細胞培養に必要な細胞外マトリックス「cellnest(セルネスト)」を用いた画期的な研究成果

骨欠損部に移植することで骨再生能力を大幅に高めることに成功

2016年3月17日

富士フイルム株式会社

富士フイルム株式会社(社長:中嶋 成博)は、再生医療のための細胞培養に必要な細胞外マトリックス(*1)「cellnest ヒトI 型コラーゲン様リコンビナントペプチド」(*2) (以下、「セルネスト」)を、ラットの頭蓋骨欠損部に移植することで、骨の再生能力を大幅に高めることに成功しました。今後、骨再生の中でも、特に医療ニーズの高い歯槽骨(*3)の再生などへの活用が期待できます。

【研究の背景】

骨の欠損治療には、他の組織に浸食されないように骨欠損部に新たな骨が形成されるためのスペースを確保することと、骨芽細胞(*4)を集積させ新たな骨の再生を促すことが必要となります。この治療には、骨補填剤が用いられますが、既存の骨補填剤ではスペース確保と骨の再生促進という2つの課題を解決することができませんでした。特に歯科領域においては、抜歯部位に周囲の歯肉組織が侵入し、かつ抜歯部位の歯槽骨が溶けて吸収されやすく、インプラント治療を行うためには、スペースの確保と骨再生促進の2つの課題を同時に解決することが必要とされてきました。

富士フイルムは、長年の写真フィルムの研究で培ってきたコラーゲン技術により開発した細胞外マトリックス「セルネスト」を骨再生に応用しました。「セルネスト」は、ヒトI型コラーゲンをモデルとして、遺伝子工学を用いて創製した人工タンパク質で、細胞の表面に存在するインテグリン(*5)との高い接着性を持ちます。今回、「セルネスト」の凍結乾燥体を、高度なエンジニアリング技術を活用して架橋(*6)することで、生体内での分解速度を最適化したものを作製し、さらにそれを顆粒状にして骨欠損部に移植することで、以下の研究成果に繋げました。

【研究成果】

(1) 実験内容
ラットの頭蓋骨欠損部(図1)に、架橋し顆粒状に成形した「セルネスト」と、既存の骨補填剤A、Bをそれぞれ移植して、4週間後の移植部位の骨の再生状況を比較した。

[図]1

(2) 実験結果
  • 架橋した「セルネスト」を移植した場合は、欠損部全体に良好な骨形成が見られ、周辺部と同等以上の厚みの骨が再生した(図2)。
  • 骨補填剤Aを移植した場合は、骨の再生が見られたものの、周辺部と比べ骨が薄くなった(図3)。
  • 骨補填剤Bを移植した場合は、周辺部と同等のスペースが確保できたものの、骨の再生がほぼ見られなかった(図4)。

■「セルネスト」を移植した場合

[図]2

■骨補填剤Aを移植した場合

[図]3

■骨補填剤Bを移植した場合

[図]4

以上より、「セルネスト」を架橋して骨欠損部に移植すると、骨再生のためのスペースが確保され、骨の再生が促進されて、骨の再生能力を大幅に高められることが確認できました。なお、今回の研究成果は、2016年3月18日に大阪国際会議場において開催される第15回日本再生医療学会総会にて発表する予定です。

富士フイルムは、長年の写真フィルムの研究で培ってきた高機能素材技術やエンジニアリング技術と、グループ会社の株式会社ジャパン・ティッシュ・エンジニアリングの治療用細胞の生産技術、Cellular Dynamics International, Inc.の世界トップのiPS細胞関連技術・ノウハウを融合し、再生医療分野の研究開発をさらに推進していくことで、再生医療の産業化に貢献していきます。

*1 細胞の外側にあるコラーゲンなどのタンパク質。細胞と細胞の間を満たし、生体組織を支持するだけでなく、細胞の増殖、分化などの調整にも重要な役割を果たしている。

*2 遺伝子工学を用いて酵母細胞に産生させた人工タンパク質。研究用試薬として、2014年12月より発売。コラーゲンは動物の結合組織を構成する主要タンパク質で、ヒトI型コラーゲンは骨や皮膚などに存在し、ヒトの全コラーゲンの95%を占める。

*3 顎骨の中で、歯を支える役割を果たしている部分の骨。

*4 骨組織において、骨形成を行う細胞。

*5 細胞外にあるコラーゲンやほかのマトリックス分子に対する受容体。細胞の表面に存在し、体内や体外から刺激を受け取り、細胞の基質への接着、遊走を担う。

*6 タンパク質などを熱や光で結合させ、物理的・化学的性質を変化させる反応。

本件に関するお問い合わせは、下記にお願いいたします。

  • 報道関係 コーポレートコミュニケーション部
  • TEL 03-6271-2000
  • その他のお問い合わせ 再生医療事業推進室
  • TEL 03-6271-3030
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記事の内容は発表時のものです。最新情報と異なる場合(生産・販売の終了、仕様・価格の変更、組織・連絡先変更等)がありますのでご了承ください。

記事の内容は発表時のものです。最新情報と異なる場合(生産・販売の終了、仕様・価格の変更、組織・連絡先変更等)がありますのでご了承ください。

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