不死化エナメル芽細胞株を用いた歯の再生医療に関する基礎的研究

• Project/Area Number: 18791477
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Surgical dentistry
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 中田 憲 Akita University, 医学部, 助教 (50400510)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2006: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: エナメル芽細胞 / 上皮一問葉相互作用 / Scaffold / Signa1 / 歯再生 / 上皮-間葉相互作用 / scaffold / signal

Research Abstract

●エナメル芽細胞の分化誘導条件の検討
(1)申請者は,マウス胎仔の歯胚からエナメル芽細胞を分離・培養し,エナメル芽細胞株の樹立に成功している.エナメル芽細胞株は,培養系で石灰化した結節を形成し,ラミニンを主体とした基底膜成分の調整品であるマトリゲルをscaffoldとしてヌードマウスの皮下に移植すると,自ら基質形成期エナメル芽細胞に分化してエナメル器様組織を形成する.移植した細胞株は,エナメル芽細胞のマーカー(アメロジェニン)を発現し,移植後20週でレントゲン不透過性が観察された.さらに移植後40週で,レントゲン不透過性の亢進がみられた.
(2)歯再生用のscaffoldとして水酸アパタイト(HAP)と炭酸アパタイト(CO_3-AP)が有用か否かを検討するめ,本細胞株をアパタイト上で培養し,エナメル芽細胞の増殖および分化に与える影響を検討した.HAP上で培養したエナメル芽細胞は,7日目以降に増殖し,3週後では培養皿と差がなかった.また,エナメル芽細胞はHAP上で成熟したエナメル芽細胞の分化マーカーを新たに発現した.
以上により,マトリゲルとHAPは歯再生のscaffoldとして利用できる可能性が示唆された.
●特殊コラーゲン膜を用いたエナメルマトリックス誘導に関する検討
エナメル質を再生するには,上皮一間葉相互作用が必須と考えられる.その上皮一間葉相互作用を再現するため,コラーゲン膜をin vitroにおけるscaffoldに選択した.このコラーゲン膜は特殊なバブル処理で通気孔を変更でき,エナメル芽細胞株と当教室で樹立した不死化象牙芽細胞株の両面培養に最適な通気孔の大きさは15umであった.現在,コラーゲン膜に歯の形態を付与することによって,歯の形を再現できるか否かを検討中である.

Research Products

• [Journal Article] Differentiation of an ameloblast-lineage cell line (ALC) is induced by Sonic hedgehog signaling (2007)
  • Author(s): Takahashi, S., Kawashima, N., Sakamoto, K., Nakata, A., Kameda, T., Sugiyama, T., Katsube, K., Suda, H.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 353(2) Pages: 405-411
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluation of a Combination Chemotherapy with TS-1 and Docetaxel for patients with Oral Squamous Cell Carcinomas (2007)
  • Author(s): Nakata, A., Fukuda, M., Iwanami, Y., Ito, H., Takano, H., Nagai, H., Nanjo, H., Miyamoto, Y.
  • Journal Title: Gan To Kagaku Ryoho 34(13) Pages: 2237-40
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differentiation of an ameloblast-lineage cell line (ALC) is induced by Sonic hedgehog signaling (2007)
  • Author(s): Takahashi S, Kawashima N, Sakamoto K, Nakata A, Kameda T, Sugiyama T, Katsube K, Suda H.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications 353(2) Pages: 405-411
• [Presentation] 歯由来細胞株を用いた歯の再生医療の開発第3報:ヌードマウス皮下へのエナメル芽細胞の移植 (2007)
  • Author(s): 中田憲・永井宏和・岩波洋一・高野裕史・福田雅幸・宮本洋二
  • Organizer: 第52回日本口腔外科学会・学術大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2007-09-30
• [Presentation] 歯由来細胞株を用いた歯の再生医療の開発第2報:象牙芽細胞株の樹立とハイドロキシアパタイトのスキャホールドとしての有用性 (2007)
  • Author(s): 中田憲・永井宏和・岩波洋一・高野裕史・福田雅幸・宮本洋二
  • Organizer: 第61回NPO法人日本口腔科学会学術集会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Year and Date: 2007-04-19
• [Presentation] Development of regenerative therapy for the tooth using cell lines derived from tooth germs: transplantation of ameloblast-lineage cells into subcutaneous tissue of nude mouse. (2007)
  • Author(s): Akira, KAKATA, Hirokazu, NAGAI, Youichi, IWANAMI, Hiroshi, TAKANO, Masayuki, FUKUDA, Youji, MIYAMOTO
  • Organizer: American Association of Oral and Maxillifacial Surgeons 89th Annual Meeting
  • Place of Presentation: Hawaii Convemtion Center