修飾一本鎖miRNAを搭載した新規遺伝子活性化人工骨基質の開発

开发配备修饰单链 miRNA 的新型基因激活人工骨基质

• 批准号: 21K17011
• 负责人: 楢原 峻
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17011/
• 关键词: 骨再生; GAM; miRNA; 核酸医薬

我々は、骨再生を促進するために化学修飾された一本鎖RNAを作製し、その効果を評価するという独自の研究を行った。この研究では、特定の機能を持つmiRNA、特にmiR20aの役割に注目した。miR20aは、細胞増殖、分化、アポトーシス等の生物学的プロセスを調節することが知られており、その機能を活用することで、骨再生における新たな可能性を開くと考えた。我々は、このmiR20aを化学修飾し、一本鎖RNAを作製した。次に、この修飾されたmiR20aを、骨再生に関与する様々な細胞、例えば骨髄由来間葉系幹細胞（MSC）、線維芽細胞、マクロファージ、血管内皮細胞などへ導入した。導入後の細胞の挙動や特性変化を、in vitroで評価した。更に、化学修飾したmiR20aを、人工骨基質であるオクタリン酸カルシウム/コラーゲン（OCP/Col）に吸着させた。そして、これを凍結乾燥させることで、骨誘導能を有する新規GAM（Gene Activated Matrix）を作製した。この新規GAMは、実際の骨再生に対する有効性を評価するため、ラットの頭蓋骨欠損および増生モデルに移植した。その結果、一定の有意差を持った骨形成が確認され、作製したGAMが骨再生に対して有効であることが示された。この研究は、miRNAを利用した骨再生療法の新たな可能性を示すものである。骨再生医療の新たなアプローチとして、今後の応用が期待される。また、本手法は、他の組織や器官の再生療法にも応用可能であり、再生医療全体の発展に寄与する可能性がある。

我们进行了原创研究，创建化学修饰的单链 RNA，以促进骨再生并评估其效果。在本研究中，我们重点关注具有特定功能的 miRNA，尤其是 miR20a 的作用。已知 miR20a 可以调节细胞增殖、分化和凋亡等生物过程，我们认为利用这一功能将为骨再生开辟新的可能性。我们对 miR20a 进行了化学修饰并创建了单链 RNA。接下来，这种修饰的miR20a被引入参与骨再生的各种细胞中，例如骨髓来源的间充质干细胞（MSC）、成纤维细胞、巨噬细胞和血管内皮细胞。在体外评估引入后细胞行为和特征的变化。此外，化学修饰的 miR20a 被吸附到八磷酸钙/胶原蛋白 (OCP/Col)（一种人工骨基质）上。通过冷冻干燥，创建了一种具有骨诱导能力的新型 GAM（基因激活基质）。这种新的 GAM 被植入大鼠颅骨缺损和增强模型中，以评估其在实际骨再生中的有效性。结果证实，骨形成具有一定的显着差异，表明制备的GAM对于骨再生是有效的。这项研究展示了使用 miRNA 进行骨再生治疗的新可能性。未来的应用预计将成为骨再生医学的新方法。此外，该方法还可应用于其他组织和器官的再生治疗，并可能有助于整个再生医学的发展。