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Development of jaw bone regeneration therapy using Zinc sustained release titanium framework and carbonate apatite

Research Project

Project/Area Number 21K10132
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

福田 雅幸  秋田大学, 医学部附属病院, 准教授(病院教授) (20272049)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高野 裕史  秋田大学, 医学部附属病院, 講師(病院准教授) (30282172)
遊佐 和之  山形大学, 医学部, 助教 (80636960)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords顎骨再生 / 亜鉛 / チタン / 炭酸アパタイト / 亜鉛徐放型チタン / 顎骨再建 / フレームワーク
Outline of Research at the Start

骨の実質欠損を再生医療のみで修復するには限界があり、従来の骨格を再現するフレームワークが必要である。申請者らは、生体内微量元素を応用した次世代型フレームワークの新規開発を目指し、材料周囲に亜鉛イオンを徐放し、間葉系間質細胞を骨芽細胞に分化・増殖を促進させる亜鉛徐放型チタン系フレームワークを作製した。本研究では、自家骨や細胞成分を用いない顎骨再生療法を目指し、亜鉛徐放型チタン系フレームワークと人工骨である炭酸アパタイトを用いた新しい顎骨再生療法の開発を行う。

Outline of Annual Research Achievements

研究の目的:骨の実質欠損を再生医療のみで修復するには限界があり、従来の骨格を再現するフレームワークが必要である。申請者らは、生体内微量元素を応用した次世代型フレームワークの新規開発を目指し、材料周囲に亜鉛イオンを徐放し、間葉系間質細胞を骨芽細胞に分化・増殖を促進させる亜鉛徐放型チタン系(Zn-Ti)フレームワークを作製した。本研究では、Zn-Tiフレームワークと骨代替材料(人工骨)の一つである炭酸アパタイトを用いた新しい顎骨再生療法の開発と臨床応用を目指す。
令和5年度の研究実施計画
2.Zn-Tiフレームワークと炭酸アパタイトが骨芽細胞に及ぼす影響についての検討
本年度は、炭酸アパタイトが骨髄由来骨芽細胞(BMCs)に及ぼす影響について検討した。炭酸アパタイトを敷き詰めた状態でBMCsを培養し、骨髄間葉系間質細胞から骨芽細胞への誘導は標準培地で細胞を培養し、細胞がサブコンフルエントに達した後、骨芽細胞誘導培地による分化誘導を行う。細胞増殖は、MTT法を用いて検討した。また、分化誘導後の細胞生存率、骨芽細胞分化および基質石灰化に関して、MTT アッセイとreal time PCR を行い評価した。なお、コントロールは培養皿とした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

理由
山形大学との共同研究により、本試料の作製と評価には実績がある。

令和5年度の研究結果
2.Zn-Tiフレームワークと炭酸アパタイトが骨芽細胞に及ぼす影響についての検討
本年度は、炭酸アパタイトが骨髄由来骨芽細胞(BMCs)に及ぼす影響について検討した。炭酸アパタイトは培養皿より有意にBMCsの増殖が遅かった。しかし、骨芽細胞の分化マーカーであるtype I collagen、osteocalcin(OCN)、osteopontin(OPN)、alkaline phosphatase(ALP)のmRNAの発現は培養皿より上昇を認めた。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度は、Zn-Tiフレームワークと炭酸アパタイト周囲の骨形成能のスクリーニングを行う。Zn-Tiフレームワークと炭酸アパタイトの骨伝導性に関する実験として、炭酸アパタイト顆粒をウサギ頭頂骨上に設置したZn-Tiフレームワーク(チタンチューブ)内に充填し、新生骨の形成の観察を行う予定である。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 7 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Synergistic effect of zoledronate and compressive force suppresses proliferation and differentiation of human gingival fibroblasts2024

    • Author(s)
      Hemmi Tomoharu、Yusa Kazuyuki、Ishikawa Shigeo、Takano Hiroshi、Fukuda Masayuki、Iino Mitsuyoshi
    • Journal Title

      British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery

      Volume: 62 Issue: 1 Pages: 63-70

    • DOI

      10.1016/j.bjoms.2023.10.018

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pretreatment periodontitis is predictive of a poorer prognosis after esophagectomy for esophageal cancer2024

    • Author(s)
      Nozaki Shu、Sato Yusuke、Takano Hiroshi、Nomura Kyoko、Wakita Akiyuki、Liu Jiajia、Nagaki Yushi、Sasamori Ryohei、Sasaki Yoshihiro、Takahashi Tsukasa、Igarashi Hidemitsu、Konno Yasunori、Fukuda Masayuki、Minamiya Yoshihiro
    • Journal Title

      Esophagus

      Volume: 21 Issue: 2 Pages: 120-130

    • DOI

      10.1007/s10388-024-01045-z

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fibrous dysplasia of the zygomatic bone and mandibular coronoid process: A case report2023

    • Author(s)
      Fukuchi Mineyo、Igarashi Hidemitsu、Suzuki Shoken、Konno Yasunori、Takano Hiroshi、Fukuda Masayuki
    • Journal Title

      Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology

      Volume: 35 Issue: 6 Pages: 523-527

    • DOI

      10.1016/j.ajoms.2023.03.006

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A case of erythema multiforme major induced by nivolumab2023

    • Author(s)
      鈴木 兼一郎、髙野 裕史、福地 峰世、五十嵐 秀光、今野 泰典、福田 雅幸
    • Journal Title

      Journal of The Japanese Stomatological Society

      Volume: 72 Issue: 1 Pages: 20-25

    • DOI

      10.11277/stomatology.72.20

    • ISSN
      0029-0297, 2185-0461
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Protocol for a multicentre, prospective observational study of elective neck dissection for clinically node-negative oral tongue squamous cell carcinoma (END-TC study)2022

    • Author(s)
      Yanamoto Souichi、Michi Yasuyuki、Otsuru Mitsunobu、Uchida Kenichiro、Umeda Masahiro、Kurita Hiroshi、Kirita Tadaaki, et al.
    • Journal Title

      BMJ Open

      Volume: 12 Issue: 9 Pages: e059615-e059615

    • DOI

      10.1136/bmjopen-2021-059615

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multicenter retrospective study of nivolumab for recurrent/metastatic oral squamous cell carcinoma2022

    • Author(s)
      Yamakawa N, Umeda M, Yoshii Y, Mitsudo K, Noguchi M, Kusukawa J, Katakura A, Nakayama H, Sasaki M, Noguchi T, Ueda M, Bukawa H, Yagihara K, Horie A, Miyazaki A, Chikazu D, Tomihara K, Mishima K, Otsuru M, Asoda S, Fujiwara S, Ohyama Y, Kurita H, Kawamata H, Fukuda M, et al
    • Journal Title

      Oral Diseases

      Volume: - Issue: 2 Pages: 1-22

    • DOI

      10.1111/odi.14471

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 上顎切除後にミリングバーを応用した広範囲顎骨支持型補綴にて咬合再建を行った3例2022

    • Author(s)
      福地峰世,髙野裕史,山崎雅人,有馬実咲,伊東慶介,鈴木兼一郎,今野泰典,五十嵐秀光,福田雅幸
    • Journal Title

      顎顔面インプラント誌

      Volume: 21 Pages: 107-117

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influences of Compressive Force and Zoledronic Acid on Osteoblast Proliferation and Differentiation: An In Vitro Study2021

    • Author(s)
      Yusa Kazuyuki、Ishikawa Shigeo、Hemmi Tomoharu、Takano Hiroshi、Fukuda Masayuki、Iino Mitsuyoshi
    • Journal Title

      Applied Sciences

      Volume: 11 Issue: 23 Pages: 11273-11273

    • DOI

      10.3390/app112311273

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 秋田県の口腔がんの現状2024

    • Author(s)
      福田雅幸
    • Organizer
      口腔ケアを考える会
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  • [Presentation] インプラント体が下顎骨内に迷入した2例2023

    • Author(s)
      鈴木兼一郎,髙野裕史,有馬実咲,伊東慶介,福地峰世,五十嵐秀光,今野泰典,福田雅幸
    • Organizer
      第53回日本口腔インプラント学会学術集会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 当科における腸骨海綿骨細片移植による下顎骨再建後にインプラント義歯を適応した症例の臨床的検討2023

    • Author(s)
      福地峰世,髙野裕史,有馬実咲,及川湧基,鈴木昇建,伊東慶介,鈴木 兼一郎,今野泰典,五十嵐秀光,福田雅幸
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      第27回日本顎顔面インプラント学会学術大会
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  • [Presentation] 下顎臼歯部のインプラント埋入術時に口底出血をきたし緊急気管切開術を行った1例2023

    • Author(s)
      今野泰典,有馬実咲,及川湧基,鈴木昇建,伊東慶介,鈴木兼一郎,福地峰世,五十嵐秀光,髙野裕史,福田雅幸
    • Organizer
      第27回日本顎顔面インプラント学会学術大会
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  • [Presentation] MRONJポジションペーパー改定について2023

    • Author(s)
      福田雅幸
    • Organizer
      医歯薬連携講演会 in Odate
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 口腔癌治療に必要な知識up to date~今知っておくべき知識・手技・リスクマネージメント~」広範囲顎骨支持型装置および補綴によるインプラント治療2022

    • Author(s)
      福田雅幸
    • Organizer
      日本口腔外科学会第55・56回教育研修会・口腔四学会合同研修会
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      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] インプラント義歯にて機能回復を行った口腔癌切除症例の臨床的検討2022

    • Author(s)
      髙野裕史,五十嵐光秀,今野泰典,福地峰世,鈴木兼一郎,鈴木昇建,福田雅幸
    • Organizer
      第52回日本口腔インプラント学会総会・学術集会
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  • [Presentation] 下顎骨半側切除後の下顎骨再建に対し骨頭付き再建用チタンプレートを用いた症例の臨床的検討2022

    • Author(s)
      伊東慶介,髙野裕史,早津大二郎,藤井健吾,鈴木昇建,鈴木兼一朗,福地峰世,今野泰典,五十嵐秀光,福田雅幸
    • Organizer
      第67回日本口腔外科学会総会・学術集会
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  • [Presentation] 補綴下顎半側切除後にカスタムメイドメッシュトレーと腸骨PCBMで下顎骨再建を行い,広範囲顎骨支持型装置および補綴にて咬合再建を行った2例2022

    • Author(s)
      伊東慶介,髙野裕史,及川湧基,有馬実咲,鈴木昇建,鈴木兼一郎,福地 峰世,五十嵐秀光,今野泰典,福田雅幸
    • Organizer
      第26回日本顎顔面インプラント学会学術大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ULTRA FLEX MESH CUSTOMと腸骨PCBMを用いた下顎骨再建と広範囲顎骨支持型装置および補綴2022

    • Author(s)
      福田雅幸
    • Organizer
      日本口腔インプラント学会第42回東北・北海道支部学術大会
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    • Invited
  • [Presentation] 骨頭付き再建用チタンプレートを用いて下顎骨再建を行った下顎骨半側切除症例の臨床的検討2021

    • Author(s)
      伊東慶介,髙野裕史,石田 昂,鈴木兼一郎,福地峰世,五十嵐秀光,今野泰典,福田雅幸
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      第75回日本口腔科学会学術集会
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  • [Presentation] 下顎骨半側切除後に骨頭付き再建用チタンプレートを用いて下顎骨再建を行った口腔癌症例の臨床的検討2021

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      伊東慶介,髙野裕史,鈴木昇建,五十嵐秀光,今野泰典,福田雅幸
    • Organizer
      第45回日本頭頸部癌学会
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  • [Presentation] 当科における上顎洞底挙上術を併用したインプラント治療の臨床的検討2021

    • Author(s)
      石田 昂,髙野裕史,鈴木兼一郎,福地峰世,今野泰典,五十嵐秀光,福田雅幸
    • Organizer
      第51回日本口腔インプラント学会学術集会
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  • [Presentation] 著しい顎堤吸収を伴う無歯顎にたいしターアタッチメントとインプラント・オーバーデンチャーにより咬合回復した2症例2021

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      今野泰典,石田 昂,鈴木兼一郎,福地峰世,五十嵐秀光,髙野裕史,福田雅幸
    • Organizer
      第51回日本口腔インプラント学会学術集会
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  • [Presentation] 下顎骨切除後におけるチタンメッシュトレーとPCBMによる下顎骨再建症例の臨床的検討2021

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      髙野裕史,五十嵐秀光,今野泰典,福地峰世,鈴木兼一郎,石田 昴,伊東慶介,鈴木昇建,中田 憲,福田雅幸
    • Organizer
      第66回日本口腔外科学会学術集会
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  • [Presentation] 口腔癌患者における咬合再建後のインプラント体脱落に関する検討2021

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      福地峰世,髙野裕史,有馬実咲,及川湧基,鈴木昇建,石田 昴,伊東 慶介,鈴木兼一郎,今野泰典,五十嵐秀光,福田雅幸
    • Organizer
      第25回日本顎顔面インプラント学会学術大会
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  • [Presentation] 口腔癌切除後のインプラント義歯症例における臨床的検討2021

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      髙野裕史,五十嵐秀光,今野泰典,福地峰世,鈴木兼一郎,石田 昴,伊東慶介,鈴木昇建,有馬実咲,及川湧基,福田雅幸
    • Organizer
      第25回日本顎顔面インプラント学会学術大会
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  • [Presentation] 永久歯先天欠如と乳歯晩期残存に対してインプラント治療を行った顎変形症の1症例2021

    • Author(s)
      及川湧基,髙野裕史,中田 憲,鈴木昇建,有馬実咲,今野泰典,五十嵐 秀光,福田雅幸
    • Organizer
      日本口腔インプラント学会第41回東北・北海道支部学術大会
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      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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