Three-dimensional high density culture of periodontal ligament cells on porous Hap blocks and their osteogenic induction

• Project/Area Number: 19592140
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Functional basic dentistry
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: KAWASE Tomoyuki Niigata University, 医歯学系, 准教授 (90191999)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): OKUDA Kazuhiro 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (00169228)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2007: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: ハイドロキシアパタイト / 3次元高密度培養 / 異所性骨形成 / 骨誘導能 / 培養骨膜 / 骨誘導 / 骨シンチグラフィ / マイクロCT / 多血小板血漿

Research Abstract

歯科臨床で採取できる細胞を生物材料として、多孔質HAp ブロック体内で3 次元高密度培養を可能とすること、またこれらの過程を経て作製された「培養人工骨」の骨形成能を検証することが本研究の目的であった。当初細胞ソースとして表題にも掲げていたヒト歯根膜(PDL)細胞は定期的な入手が困難になってきたことから、ヒト骨膜細胞に変更して研究を遂行した。
並行する研究において、ヒト骨膜細胞シートの顕著な類骨形成能を示したが、HAp 多孔体で培養した分散骨膜細胞にも類骨形成能があることを証明できた。すなわち、近い将来の臨床応用を視野に置いた培養骨作製が、われわれの培養プロトコールによって確立された。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of human cultured periosteal sheets expressing bone-forming potential : in vitro and in vivo animal studies (2009)
  • Author(s): Kawase T, Okuda K, Kogami H, Nakayama H, Nagata M, Nakata K, Yoshie H.
  • Journal Title: J Tissue Eng Reg Med
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of human cultured periosteal sheets expressing bone-forming potential : in vitro and in vivo animal studies. (2009)
  • Author(s): Kawase T, Okuda K, Kogami H, Nakayama H, Nagata M, Nakata K, Yoshie H
  • Journal Title: Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 3 Pages: 218-229
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tissue-engineered human cultured periosteum sheets combined with platelet-rich plasma and porous hydroxyapatite graft in treating human periodontal infrabony osseous defects (2008)
  • Author(s): Yamamiya K, Okuda K, Kawase T, Wolff LF, Yoshie H.
  • Journal Title: J Periodontol 79 Pages: 811-818
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ヒト培養骨膜のポテンシャル (2008)
  • Author(s): 川瀬知之
  • Journal Title: ザ・クインテッセンス 27(9) Pages: 48-50
• [Journal Article] 培養骨膜シート移植を応用した歯周組織再生法 (2008)
  • Author(s): 奥田一博、山宮かの子、川瀬知之、吉江弘正
  • Journal Title: ザ・クインテッセンス 27(9) Pages: 54-57
• [Journal Article] Tissue-engineered human cultured periosteum sheets combined with platelet-rich plasma and porous hydroxyapatite graft in treating human periodontal infrabony osseous defects : A comparative controlled clinical study. (2008)
  • Author(s): Yamamiya K, Okuda K. Kawase T, Wolff LF, Yoshie H.
  • Journal Title: Journal of Periodontology 79 Pages: 811-818
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Extracellular ATP and ATPgS suppress the proliferation of human periodontal ligament cells by different mechanisms (2007)
  • Author(s): Kawase T, Okuda K, Yoshie H.
  • Journal Title: J Periodontol 78(4)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Extracellular ATP and ATPγS suppress the proliferation of human periodontal ligament cells by different mechanisms. (2007)
  • Author(s): Kawase T, Okuda K, Yoshie H
  • Journal Title: Journal of Periodontology 78 Pages: 748-756
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 骨シンチグラフィを用いた骨再生用基材の骨誘導活性評価 : 骨肉腫細胞とbeta-TCP 顆粒を用いたパイロット研究 (2009)
  • Author(s): 中山均、川瀬知之、奥田一博、小神浩幸、井上晃、織田隆昭、羽山和秀、土持眞、Larry F. Wolff
  • Organizer: 第8回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 骨シンチグラフィを用いた骨再生用基材の骨誘導活性評価 : 骨肉腫細胞とβ-TCP顆粒を用いたパイロット研究. (2009)
  • Author(s): 中山 均, 川瀬知之, 奥田一博, 小神浩幸, 井上 晃, 織田隆昭, 羽山和秀, 土持 眞, LarryF. Wolff.
  • Organizer: 第8回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 骨シンチグラフィによる培養骨の骨誘導活性評価の試み-I. ポジティブコントロールの確立- (2008)
  • Author(s): 中山均、小神浩幸、竹内由一、永田昌毅、川瀬知之
  • Organizer: 第41回新潟歯学会総会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2008-04-26
• [Presentation] 骨シンチグラフィによる培養骨の骨誘導活性評価の試み -I. ポジティブコントロールの確立- (2008)
  • Author(s): 中山 均, 小神浩幸, 竹内由一, 永田昌毅, 川瀬知之.
  • Organizer: 第41回新潟歯学会総会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2008-04-26
• [Presentation] Evidence to support the clinical application of cultured human periodontal sheets : Evaluation of its bone-forming potential (2008)
  • Author(s): Kawase T, Okuda K, Kogami H, Nagata M, Nakata K, Yoshie H.
  • Organizer: The 94th Annual Meeting of the Amer Assoc Periodontol
  • Place of Presentation: Seattle, WA, USA
• [Presentation] Evidence to support the clinical application of cultured human periodontal sheets: Evaluation of its bone-forming potential. (2008)
  • Author(s): Kawase T, Okuda K, Kogami H, Nagata M, Nakata K, Yoshie H.
  • Organizer: The 94th Annual Meeting of the American Association of Periodontology
  • Place of Presentation: Seattle, WA, USA
• [Presentation] Tissue Engineered Human Cultured Periosteum Sheets Combined with Platelet-Rich Plasma and Porous Hydroxyapatite in Treating Human Periodontal Infrabony Osseous Defects. (2007)
  • Author(s): Yamamiya K, Okuda K, Kawase T, Hata K, Wolff LF, Yoshie H.
  • Organizer: The 93rd Annual Meeting of the American Academy of Periodontology
  • Place of Presentation: Washington, D.C.
  • Year and Date: 2007-10-27
• [Presentation] 医歯学総合病院生命科学医療センター再生・移植医療部門における歯周再生医療 (2007)
  • Author(s): 川瀬知之、奥田一博、吉江弘正、中田 光
  • Organizer: 第50回日本歯周病学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 横須賀市
  • Year and Date: 2007-05-17
• [Presentation] Tissue Engineered Cultured Periosteum Sheets Combined with Platelet-Rich Plasma and Porous Hydroxyapatite in Regenerating Human Periodontal Infrabony Osseous Defects (2007)
  • Author(s): Okuda K, Yamamiya K, Kawase T, Hata K, Wolff LF, Yoshie H.
  • Organizer: Asia-Pacific Chapter-Tissue Engineering and Regenerative Medicine Society International
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
• [Presentation] Tissue Engineered Human Cultured Periosteum Sheets Combined with Platelet-Rich Plasma and Porous Hydroxyapatite in Treating Human Periodontal Infrabony Osseous Defects (2007)
  • Author(s): Yamamiya K, Okuda K, Kawase T, Hata K, Wolff LF, Yoshie H
  • Organizer: The 93rd Annual Meeting of the AAP
  • Place of Presentation: Washington, D.C., USA
• [Presentation] 医歯学総合病院生命科学医療センター再生・移植医療部門における歯周再生医療 (2007)
  • Author(s): 川瀬知之、奥田一博、吉江弘正、中田光
  • Organizer: 第50回日本歯周病学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 横須賀
• [Presentation] 培養骨膜シート+多血小板血漿+多孔性ハイドロキシアパタイト顆粒の歯周骨内欠損に及ぼす効果-症例比較研究 (2007)
  • Author(s): 山宮かの子、奥田一博、川瀬知之、畠賢一郎、吉江弘正
  • Organizer: 第50回日本歯周病学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 横須賀
• [Presentation] 再生医療用基材としてのポリ乳酸ニットの可能性 (2007)
  • Author(s): 川瀬知之、明歩谷英樹、小神浩幸、奥田一博、吉江弘正、中田 光
  • Organizer: 第10回日本組織工学会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 培養骨膜シート+多血小板血漿+多孔性ハイドロキシアパタイト顆粒の歯周骨内欠損に及ぼす効果-症例比較研究:6ヶ月予後 (2007)
  • Author(s): 山宮かの子、奥田一博、川瀬知之、畠賢一郎、吉江弘正
  • Organizer: 第50回日本歯周病学会春季学術大会
  • Place of Presentation: 横須賀
• [Presentation] Tissue Engineered Cultured Periosteum Sheets Combined with Platelet-Rich Plasma and Porous Hydroxyapatite in Regenerating Human Periodontal Infrabony Osseous Defects. (2007)
  • Author(s): Okuda K, Yamamiya K, Kawase T, Hata K, Wolff LF, Yoshie H.
  • Organizer: Asia-Pacific Chapter-Tissue Engineering and Regenerative Medicine Society International
  • Place of Presentation: 東京
• [Patent(Industrial Property Rights)] 培養細胞が産生する石灰化物による骨形成・再生 (2009)
  • Inventor(s): 川瀬知之
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Industrial Property Number: 2009-054261
  • Filing Date: 2009-03-06
• [Patent(Industrial Property Rights)] リン酸カルシウム系顆粒上での効率的3次元高密度培養による培養人工骨およびその作成方法 (2009)
  • Inventor(s): 川瀬知之
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Industrial Property Number: 2008-152978
  • Filing Date: 2009-06-11
• [Patent(Industrial Property Rights)] リン酸カルシウム系顆粒上での効率的3次元高密度培養による培養人工骨およびその作成方法 (2008)
  • Inventor(s): 川瀬知之
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Industrial Property Number: 2008-152978
  • Filing Date: 2008-06-11
• [Patent(Industrial Property Rights)] ヒト骨膜培養方法 (2008)
  • Inventor(s): 川瀬知之、奥田一博
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Industrial Property Number: 2007-217340
  • Filing Date: 2008-06-11
• [Patent(Industrial Property Rights)] ヒト骨膜培養方法 (2008)
  • Inventor(s): 川瀬知之、奥田一博
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Filing Date: 2008-08-22
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] コンパクト回転培養システム及び培養容器 (2007)
  • Inventor(s): 川瀬知之、羽根邦夫
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Industrial Property Number: 2007-298869
  • Filing Date: 2007-11-19
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] ヒト歯根膜細胞株、この細胞株から分化した造骨細胞およびこの造骨細胞から作製した人工骨 (2007)
  • Inventor(s): 川瀬知之
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Industrial Property Number: 2007-147906
  • Filing Date: 2007-11-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] ヒト歯根膜細胞株、この細胞株から分化した造骨細胞およびこの造骨細胞から作製した人工骨 (2007)
  • Inventor(s): 川瀬 知之
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Industrial Property Number: 2007-147906
  • Filing Date: 2007-06-04
• [Patent(Industrial Property Rights)] ヒト骨膜培養方法 (2007)
  • Inventor(s): 川瀬 知之, 奥田 一博
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Industrial Property Number: 2007-217340
  • Filing Date: 2007-08-23
• [Patent(Industrial Property Rights)] コンパクト回転培養システム及び培養容器 (2007)
  • Inventor(s): 川瀬 知之, 羽根 邦夫
  • Industrial Property Rights Holder: 新潟大学
  • Industrial Property Number: 2007-298869
  • Filing Date: 2007-11-19