本研究事業では、軟骨細胞シートによる膝関節治療の開発経験を活かし、京都大学iPS細胞研究所（CiRA）の妻木研究室で開発されたiPS細胞由来軟骨様組織（iPS-Cart）を軟骨細胞シートの新規細胞ソースとして、非臨床POCの確立を目指している。
　2020年度は、iPS細胞由来軟骨細胞シート（iPSCシート）の最適化のための培養条件の検討及び多指症由来軟骨細胞シート（PDシート）とiPSCシートの特性比較を実施した。
①iPSCシートの作製条件の検討
3次元培養によるin vitro評価系を用いた培養条件検討では、軟骨同化因子及び各種阻害剤添加による培養条件検討及び低血清や無血清培地を使用した培養条件の検討を実施した。軟骨同化因子の添加においては硝子軟骨形成能の改善は認められなかった一方、Aシグナル伝達経路の阻害剤3種においては有意な改善を認めた。また、低血清や無血清培地の検討においては硝子軟骨形成能の改善が認められ、通常の血清入り培地で作製したiPSCシートと比較して、低血清や無血清培地で作製したiPSCシートの特性がと大きく異なることが示唆された。
　上記の検討で候補となった培養条件を用いてiPSCシートを作製し、免疫不全ラットを用いた異種同所性移植の予備検討を開始した。
②PDシートとiPSCシートの特性比較
軟骨再生治療効果の高いドナー由来のPDシートと様々な条件に基づき作製したiPSCシートの特性比較を実施した。2020年度は、PDシートとiPSCシートのDNAメチル化解析を実施し、これまで取得したRNA-seq解析データとの統合解析を実施した。DNAメチル化解析の結果、PDシートとiPSCシートではDNAメチル化パターンが大きく異なり、プロモーター領域においても大きく異なることが明らかとなった。プロモーター領域のDNAメチル化パターンが変動している近傍遺伝子を絞り込み、RNA-seq解析で得られた発現変動遺伝子との統合解析の結果、DNAメチル化が関与している可能性がある発現変動遺伝子を同定した。