| Project/Area Number |
21K10105
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Kanagawa Dental College |
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Principal Investigator |
田中 香衣 神奈川歯科大学, 歯学部, 講師 (20431934)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 成宏 日本大学, 医学部, 研究医員 (00510364)
古村 眞 東京大学, 医学部附属病院, 特任教授 (10422289)
安部 貴大 神奈川歯科大学, 歯学部, 教授 (20383250)
小澤 重幸 神奈川歯科大学, 歯学部, 特任准教授 (40434394)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / 歯髄幹細胞 / 骨再生 / 再生医療 / biosheet / 臍帯由来細胞 / スフィア / 口腔組織幹細胞 / 免疫制御 / 骨髄由来抑制細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
再生医療のソースとして長く研究されてきた間葉系幹細胞（Mesenchymal stem cell; MSC）に免疫調節能があることが昨今着目されている。現在まで，MSCが免疫抑制に働くとの報告が多いものの，抑制メカニズムや炎症部位へのホーミングのメカニズムについては不明な点が多い。また一方では，MSCが免疫促進に働くとの報告もあり，一貫した知見は得られておらず，周囲環境によって免疫調節機能が変化していく可能性が考えられる。本研究では，採取部位別にMSCの免疫機能を比較検討し，その相違ならびにそれを作り出す背景を解明することによって，本細胞が新規免疫治療薬の細胞ソースとなりうるのかを検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
われわれは，マウス歯髄由来間葉系幹細胞を単離・培養し，本細胞と足場材料を用いた骨再生モデルを作成することを目的に検討した。3週齢のC57BL/6マウス上下顎大臼歯を抜歯し，コラゲナーゼ処理をして歯周組織を剥離した後に，歯髄から細胞を単離するいわゆる細胞単離法と，歯を破砕し再びコラゲナーゼ処理をして遊走した細胞を培養する組織片培養法を組み合わせたコンビネーション培養法を確立した。その後，培養した歯髄幹細胞の表面マーカー，および，in vitroでの多分化能を評価した。培養歯髄幹細胞は，良好な増殖能を認め，間葉系幹細胞の表面マーカーの発現を認めた。またin vitroで骨，軟骨，脂肪への分化能を認めた。
次に，in vivoでの多分化能を検討するため，細胞播種できるように加工したリン酸オクタカルシウム/コラーゲン複合体(OCP/Col) の足場材料に培養歯髄幹細胞を播種し，同種マウスの頭蓋骨に形成した直径3.5mmの骨欠損部に移植し，4週後に評価した。その結果，細胞播種せずにOCP/Colのみを移植した場合と比較して，有意に優れた骨分化誘導能があることが証明された。
以上のことから，我々が確立したコンビネーション培養法によって得られたマウス歯髄由来幹細胞は増殖能，骨分化能を十分有していること，また，in vivoの移植実験において本歯髄幹細胞を用いることで，従来のOCP/Colのみを移植する方法よりも効率的に骨再生を誘導できることが示され，将来のヒト臨床研究に向けた技術開発に応用できる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
歯髄幹細胞単離のために，酵素処理時間，単離方法の検討に時間を要した。
また，本細胞単離に必要なFACS Fusionの細胞詰まりによる故障とRT―PCR装置の加熱過多による故障があり，故障の修理に長期間を有するとともに，嶋津製のマイクロCT装置が故障し，骨体積の評価が不能になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回，われわれが確立したコンビネーション法によって得られた歯髄幹細胞を，従来の骨再生方法に播種する骨再生技術によって，骨分化誘導能が向上することが期待され，新たな骨再生治療戦略となりうることが示唆された。
現段階の限界点として，今回行った組織学的評価では，造骨された新生骨がレシピエント細胞に由来するのかドナーサイトの骨誘導なのかについては不明であることから，タグ付きの歯髄幹細胞を用いた移植実験による検証が必要と考えており，今後の課題としたい。
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