研究部門紹介

臨床医工学

教授鄭 雄一
准教授大庭 伸介
助教北條 宏徳
  

1. 研究概要
本部門では、「骨軟骨における細胞運命決定機構の理解に基づいた分化・増殖制御方法の開発」と「生体内足場素材として使用するための要求特性を十分に満足する新規バイオマテリアルの開発」を研究基盤としている。これらの知見を組み合わせることで、局所細胞の分化・増殖を直接制御する新たな骨軟骨組織工学・再生医学の実現を目指す。さらに、その実現のための融合学理の確立とそれを担う人材の育成を目標とする。
2. 研究開発の目標
  • ゲノムワイド解析とバイオインフォマティクス的手法を駆使した、細胞運命決定機構におけるエピゲノムダイナミクス、遺伝子制御ネットワークの理解
  • 前駆細胞の分化・増殖に関するゲノムワイドなエビデンスに基づいた組織再生用生理活性物質の同定
  • 多能性幹細胞を用いた組織発生モデリングシステムの開発
  • 高機能・高生体適合性バイオマテリアルと組織再生シグナルの知見に基づいた、組織再生を誘導するインプラントデバイスの開発
  • 医工連携に基づく共同研究、国際共同研究・産学連携研究を通じた融合学理の確立とそれを担う人材の育成
3. 業績
  1. Zujur D, Kanke K, Hojo H, Lichtler AC, Chung UI, Ohba S: Three-dimensional system enabling the maintenance and directed differentiation of pluripotent stem cells under defined conditions. Sci Adv 3(5):e1602875, 2017
  2. Hayashi K, Okamoto F, Hoshi S, Katashima T, Zujur D, Li X, Shibayama M, Gilbert EP, Chung UI, Ohba S, Oshika T, Sakai T: Fast-forming hydrogel with ultralow polymeric content as an artificial vitreous body. Nat Biomed Eng 1:44, 2017
  3. Hojo H, McMahon AP, Ohba S: An emerging regulatory landscape for skeletal development. Trends Genet 32(12):774-787, 2016
  4. Aini H, Itaka K, Fujisawa A, Uchida H, Uchida S, Fukushima S, Kataoka K, Saito T, Chung UI, Ohba S: Messenger RNA delivery of a cartilage-anabolic transcription factor as a disease-modifying strategy for osteoarthritis treatment. Sci Rep 6:18743, 2016
  5. He X, Ohba S, Hojo H, McMahon AP: AP-1 family members act with Sox9 to promote chondrocyte hypertrophy. Development 143(16):3012-3023, 2016
  6. Hojo H, Ohba S, He X, Lai LP, McMahon AP: Sp7/Osterix is restricted to bone-forming vertebrates where it acts as a Dlx co-factor in osteoblast specification. Dev Cell 37(3):238-253, 2016
  7. Ohba S, He X, Hojo H, McMahon AP: Distinct transcriptional programs underlie Sox9 regulation of the mammalian chondrocyte. Cell Rep 12(2):229-243, 2015
  8. Kanke K, Masaki H, Saito T, Komiyama Y, Hojo H, Nakauchi H, Lichtler AC, Takato T, Chung UI, Ohba S: Stepwise differentiation of pluripotent stem cells into osteoblasts using four small molecules under serum-free and feeder-free conditions. Stem Cell Reports 2(6):751-760, 2014
  9. Zhang X, Peterson KA, Liu XS, McMahon AP, Ohba S: Gene regulatory networks mediating canonical Wnt signal directed control of pluripotency and differentiation in embryo stem cells. Stem Cells 31(12):2667-2679, 2013
  10. Maeda Y, Hojo H, Shimohata N, Choi S, Yamamoto K, Takato T, Chung UI, Ohba S: Bone healing by sterilizable calcium phosphate tetrapods eluting osteogenic molecules. Biomaterials 34(22):5530-5537, 2013
  11. Hojo H, Ohba S, Yano F, Saito T, Ikeda T, Nakajima K, Komiyama Y, Nakagata N, Suzuki K, Takato T, Kawaguchi H, Chung UI: Gli1 protein participates in the hedgehog-mediated specification of the osteoblast lineage during endochondral ossification. J Biol Chem 287(21):17860-17869, 2012
  12. Ohba S, Kawaguchi H, Kugimiya F, Ogasawara T, Kawamura N, Saito T, Ikeda T, Fujii K, Miyajima T, Kuramochi A, Miyashita T, Oda H, Nakamura K, Takato T, Chung UI: Patched1 haploinsufficiency increases adult bone mass and modulates Gli3 repressor activity. Dev Cell 14(5):689-699, 2008
  13. Ohba S, Ikeda T, Kugimiya F, Yano F, Lichtler AC, Nakamura K, Takato T, Kawaguchi H, Chung UI: Identification of a potent combination of osteogenic genes for bone regeneration using embryonic stem (ES) cell-based sensor. FASEB J 21(8):1777-1787, 2007