類骨オルガノイドを用いた革新的造骨再生医療実用化のための研究基盤構築
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21H03116
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
齋藤 正寛 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40215562)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲垣 雅彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (10356488)
八幡 祥生 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (30549944)
山田 聡 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40359849)
田中 志典 東北大学, 大学病院, 講師 (60637958)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
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| Keywords | 再生医療 / 組織工学 / 造骨 / 骨芽細胞 / 足場 / 水平性骨欠損 / 歯科医療 / 歯周組織 / 足場材料 / オルガノイド / 品質管理 / 骨 / 細胞移植 / 足場材 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、急速に進歩を遂げた幹細胞・発生生物学の知見を駆使することで、様々な疾患に対する再生医療の実用化が可能になった。本課題では骨形成の原基である類骨を形成させ、移植に用いることで造骨促進効果を得られる３次元オルガノイド培養法を用いた再生医療技術を考案した。期間内に研究代表者の開発したヒト歯槽骨から確立したヒト未分化骨芽細胞様細胞（HAOB）をin vitroで細胞凝集体にしオルガノイドを作製し、類骨に分化誘導した状態で移植に用いて早期に水平性骨欠損部位に垂直方向への造骨を可能にする「革新的類骨オルガノイド再生療法の基盤技術」を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、急速に進歩を遂げた幹細胞・発生生物学の知見を駆使することで、様々な疾患に対する再生医療の実用化が可能になった。歯科領域においても間葉系幹細胞移植により垂直性骨欠損の再生医療の治療効果は既に確認され、医師主導治験にむけての準備が進められている。しかし現存の技術では水平性骨欠損を含む大型の骨欠損の再生には、従来技術における宿主の自己再生能力に期待する技術では困難であり、垂直方向に骨造成するための革新的な再生医療の技術開発が必要になる。そのため本課題では骨形成の原基である類骨を形成させ、移植に用いることで造骨促進効果を得られる３次元オルガノイド培養法を用いた再生医療技術を考案した。期間内に研究代表者の開発したヒト歯槽骨から確立したヒト未分化骨芽細胞様細胞（HAOB）をin vitroで細胞凝集体にしオルガノイドを作製し、類骨に分化誘導した状態で移植に用いて早期に水平性骨欠損部位に垂直方向への造骨を可能にする「革新的類骨オルガノイド再生療法の基盤技術」を開発することにした。
これまでの研究で、HAOBはbeta-TCPと混合し、フィブリン糊で固定した状態で、免疫不全マウスの背部皮下に移植すると異所性骨形成を起こすことが確認されている（Aino et al., Expert Opin Biol Ther, 2014）。しかしながら綿状PLLA内に単に増殖させたHAOBを播種した材料では、綿状PLLA単独に対して優位に造骨させることは出来ていない。これらの経験から、我々はHAOBを用いて骨形成の原基である類骨を形成させ、移植に用いることでHAOBによる造骨促進効果を得られるのではないかと考え、３次元オルガノイド培養法を用いてHAOBをin vitroで細胞凝集体にし、類骨に分化誘導した状態で移植に用いることを考案した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(18 results)
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[Journal Article] Correction of large jawbone defect in the mouse using immature osteoblast-like cells and a 3D polylactic acid scaffold.2022
Author(s)
Suzuki S, Venkataiah VS, Yahata Y, Kitagawa A, Inagaki M, Njuguna MM, Nozawa R, Kakiuchi Y, Nakano M, Handa K, Yamada M, Egusa H, Saito M.
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Journal Title
PNAS Nexus.
Volume: 18
Issue: 4
Pages: 151-151
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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