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Efficient Novel Cleft Lip and Palate Treatment Strategy Using Human Mesenchymal Stem Cells

Research Project

Project/Area Number 19K19231
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

NARAI Takashi  鳥取大学, 医学部, 助教 (40569266)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords骨芽細胞 / ヒト間葉系幹細胞 / 口唇口蓋裂 / 骨再生 / 間葉系幹細胞
Outline of Research at the Start

本研究では、口唇口蓋裂治療に応用可能な骨および軟骨に分化した生細胞の純化と分化誘導効率化を目指す。そのため、① 骨・軟骨分化マーカーのエクソンにGFPレポーターをノックインする。このレポーターHiMSC細胞を用いて、② 分化した生細胞をFACSによって純化し、cDNAアレイ解析により細胞膜表面に局在する新規分化マーカーを同定する。また、③ このレポーター細胞を用い、分化を促進する化合物のスクリーニングを行う。さらに、④ 臨床応用に可能な細胞を使い、新規分化マーカーの抗体を用いたFACSによる分化細胞の純化と、化合物による分化促進作用を確認する。

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to create a less invasive and more reliable treatment strategy for cleft lip and palate by efficiently osteogenic differentiating human mesenchymal stem cells and transplanting the cells into the jawbone defect site.
The purified osteoblasts established an osteogenic differentiation gene profile at least one week earlier than the unpurified osteodifferentiated cells, and the linkage was confirmed. Continued induction of osteogenic differentiation also enhanced mineralization. These results suggest that osteoblast populations with improved heterogeneity may establish favorable conditions for bone regeneration.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒト間葉系幹細胞を利用した骨再生医療は以前より施行されていたが、骨分化誘導効率や治療結果の確実性が障壁となっており未だ普及しているとは言い難い状況である。本研究によりこれらの問題点の解決策の一つとして患者自身の間葉系幹細胞を骨芽細胞へ分化誘導後に骨芽細胞を純化し移植する細胞治療の可能性が示された。この方法は純化した骨芽細胞集団を治療に応用することにより、骨再生に有利な条件が構築され従来の方法と比較して効率的で確実性のある骨再生法の創出が期待される。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] A Paradigm Shift in Bone Regeneration Therapy: Using Mesenchymal Stem Cells and the CRISPR-Cas9 Technology2021

    • Author(s)
      Takashi Narai , Yuji Nakayama , Isamu Kodani , Kenji Kokura
    • Journal Title

      Gene Technology

      Volume: Vol.9

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of human immortalized mesenchymal stem cells lines for the monitoring and analysis of osteogenic differentiation in living cells2020

    • Author(s)
      Narai Takashi、Watase Ryohei、Nakayama Yuji、Kodani Isamu、Inoue Toshiaki、Kokura Kenji
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 6 Issue: 10 Pages: e05398-e05398

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e05398

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 骨芽細胞の純化を可能とする細胞表面マーカーの検索2023

    • Author(s)
      奈良井 節 , 中山祐二 , 水上洋一 , 小谷 勇
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨芽細胞純化をモニター可能とするヒト不死化間葉系幹細胞株の樹立および表面マーカーの検索2022

    • Author(s)
      奈良井節 , 中山祐二 , 小谷勇
    • Organizer
      第42回日本骨形態計測学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 鳥取大学医学部附属病院歯科口腔外科における口唇裂・口蓋裂患者の臨床統計学的検討-裂型と合併先天異常・症候群-2022

    • Author(s)
      藤井信行, 奈良井節, 辻本真, 土井理恵子, 小谷勇
    • Organizer
      第50回(公社) 日本口腔外科学会中国四国支部学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] The modified hiMSC for isolating living osteoblasts2021

    • Author(s)
      奈良井節 , 小谷勇
    • Organizer
      第75回 NPO法人 日本口腔科学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 生細胞で骨分化のモニタリング解析可能なヒト不死化間葉系幹細胞株の樹立2020

    • Author(s)
      奈良井 節 , 小谷 勇
    • Organizer
      第74回 NPO法人 日本口腔科学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] CRISPR/CASの利用した新規骨分化ハイスループットスクリーニング系の樹立2019

    • Author(s)
      奈良井 節、藤井信行、田村隆行、土井理恵子、小谷勇
    • Organizer
      第73回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 生細胞で骨分化をモニタリングできるヒト間葉系幹細胞株の樹立2019

    • Author(s)
      奈良井 節、綿世 諒平、古倉 健嗣、井上 敏昭、田村 隆行、小谷 勇
    • Organizer
      第48 回(公社) 日本口腔外科学会中国四国支部学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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