• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of a new drug for periodontal regeneration based on the activation of neural crest cells

Research Project

Project/Area Number 21K19608
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
Research InstitutionHokkaido University (2023)
Kyushu University (2021-2022)

Principal Investigator

友清 淳  北海道大学, 歯学研究院, 教授 (20507777)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前田 英史  九州大学, 歯学研究院, 教授 (10284514)
和田 尚久  九州大学, 大学病院, 教授 (60380466)
杉井 英樹  九州大学, 歯学研究院, 助教 (80802280)
吉田 晋一郎  九州大学, 大学病院, 助教 (30778866)
小幡 純子  九州大学, 歯学研究院, 助教 (70759448)
糸山 知宏  九州大学, 大学病院, 助教 (50884433)
小野 太雅  九州大学, 大学病院, 助教 (90884734)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords歯周組織再生 / 神経堤細胞 / iPS細胞 / 低分子化合物 / バイオミメティクス / WNT signaling / 歯根膜幹細胞 / 賦活化 / ゲノム創薬 / 歯周組織再生薬
Outline of Research at the Start

歯周病は、歯を支持する歯周組織を破壊することで歯の動揺や疼痛を引き起こし、重度の
場合には抜歯が必要となることもある。その一方で、破壊された歯周組織を再生させる決定
的な治療法は、未だ確立されていない。また歯周病は、世界的に極めて高い罹患率を示す疾
患であることから、世界規模で歯周病患者の歯周組織再生を実現するためには、発展途上国
のような、歯科医療設備が十分整っていない環境下でも実施可能な治療法を開発する必要がある。本研究では、iPS細胞の遺伝子情報から得られた情報を基に、歯根膜に存在する神経堤細胞を賦活化させ、歯周組織の再生を促進する革新的歯周組織再生薬を創出することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

歯周病は、歯を支持する歯周組織を破壊することで歯の動揺や疼痛を引き起こし、重度の場合には抜歯が必要となることもある。その一方で、破壊された歯周組織を再生させる決定的な治療法は、未だ確立されていない。また歯周病は、世界的に極めて高い罹患率を示す疾患であることから、世界規模で歯周病患者の歯周組織再生を実現するためには、発展途上国のような、歯科医療設備が十分整っていない環境下でも実施可能な治療法を開発する必要がある。本研究では、iPS細胞の遺伝子情報から得られた情報を基に、歯根膜に存在する神経堤細胞を賦活化させ、歯周組織の再生を促進する革新的歯周組織再生薬を創出することを目的とする。申請者はこれまでに、iPS細胞由来神経堤細胞(iPS-NC)が歯根膜幹細胞様細胞 (iPS-PDLSC)へと分化誘導する方法を確立していることから、iPS-NCとiPS-PDLSCを用いたマイクロアレイ解析を行い、神経堤細胞を賦活化させる上で重要となるシグナリングを明らかにすることを試みた。その結果、cWNT signalingが神経堤細胞の賦活化に重要であることを明らかにした。さらにcWNT signalingを標的とする低分子化合物に対するスクリーニングを行い、神経堤細胞株であるSK-N-SHの歯根膜幹細胞様分化を促進する低分子化合物を複数選出するに至った。本年度は、siRNAを用いてこれらの低分子化合物が作用するメカニズムについて詳細な検討を行った。さらに低分子化合物の添加SK-N-SHおよび非添加SK-N-SHに対してマイクロアレイ解析を行い、低分子化合物が作用するシグナリングについて明らかにすることを試みた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

神経堤細胞を賦活化して、歯根膜幹細胞へと分化誘導するリード化合物として複数の化合物を選出するに至っており、さらにその中からおなじ因子を標的とする3種の異なる低分子化合物を使用しても歯根膜幹細胞分化が促進されるという結果を得るに至った。またSK-N-SHだけでなく、iPS-NCを用いても、低分子化合物が歯根膜幹細胞様細胞分化を促進する結果を得ることができたことから、これらの3種の化合物は有効なリード化合物であると推察された。その一方で、申請者の異動もあり、in vivo実験のセットアップが間に合わず、実施することができなかった。

Strategy for Future Research Activity

現在リード化合物として3種の化合物を選出するに至っているため、これらを歯周組織破壊動物実験モデルへと移植し、その歯周組織再生状態について評価を行うことで、リード化合物の再生能をin vivoにて評価する予定である。また、マイクロアレイ解析の結果から、低分子化合物によって誘導されるシグナルを明らかにし、より神経堤細胞の賦活可能に優れた低分子化合物の合成も目指す。同じくマイクロアレイ解析によるシグナル解析の結果から、より特異性の高い方法、すなわち核酸試薬等の方法を用いて、効率的に神経堤細胞を賦活化させ、短期間で歯周組織の再生を実現できるような薬の開発を目指す。

Report

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

    (30 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 10 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Hyaluronic Acid Induction Promotes the Differentiation of Human Neural Crest-like Cells into Periodontal Ligament Stem-like Cells2023

    • Author(s)
      Alhasan M. Anas、Tomokiyo Atsushi、Hamano Sayuri、Sugii Hideki、Ono Taiga、Ipposhi Keita、Yamashita Kozue、Mardini Bara、Minowa Fumiko、Maeda Hidefumi
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 12 Issue: 23 Pages: 2743-2743

    • DOI

      10.3390/cells12232743

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of Short-Term Exposure of Chloramine-T Solution on the Characteristics of Light-Cured and Chemical-Cured Adhesives2023

    • Author(s)
      Liu Yunqing、Sakaguchi Norihito、Iijima Masahiro、Islam Md Refat Readul、Zhang Jiayuan、Islam Rafiqul、Yamauti Monica、Sano Hidehiko、Tomokiyo Atsushi
    • Journal Title

      Polymers

      Volume: 15 Issue: 19 Pages: 3995-3995

    • DOI

      10.3390/polym15193995

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dopamine is involved in reparative dentin formation through odontoblastic differentiation of dental pulp stem cells2023

    • Author(s)
      Shoko Fujino, Sayuri Hamano, Atsushi Tomokiyo, Risa Sugiura, Daiki Yamashita, Daigaku Hasegawa, Hideki Sugii , Shinsuke Fujii, Tomohiro Itoyama , Hirofumi Miyaji , Hidefumi Maeda
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 5668-5668

    • DOI

      10.1038/s41598-023-32126-1

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Constructing heterogeneous single-cell landscape and identifying microenvironment molecular characteristics of primary and lymphatic metastatic head and neck squamous cell carcinoma2023

    • Author(s)
      Zhang Jiayuan、Liu Yunqing、Xia Lianheng、Zhen Jia、Gao Jie、Atsushi Tomokiyo
    • Journal Title

      Computers in Biology and Medicine

      Volume: 165 Pages: 107459-107459

    • DOI

      10.1016/j.compbiomed.2023.107459

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Current Application of iPS Cells in the Dental Tissue Regeneration2022

    • Author(s)
      Hamano Sayuri、Sugiura Risa、Yamashita Daiki、Tomokiyo Atsushi、Hasegawa Daigaku、Maeda Hidefumi
    • Journal Title

      Biomedicines

      Volume: 10 Issue: 12 Pages: 3269-3269

    • DOI

      10.3390/biomedicines10123269

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Decorin Promotes Osteoblastic Differentiation of Human Periodontal Ligament Stem Cells2022

    • Author(s)
      Adachi Orie、Sugii Hideki、Itoyama Tomohiro、Fujino Shoko、Kaneko Hiroshi、Tomokiyo Atsushi、Hamano Sayuri、Hasegawa Daigaku、Obata Junko、Yoshida Shinichiro、Kadowaki Masataka、Sugiura Risa、Albougha Mhd Safwan、Maeda Hidefumi
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 27 Issue: 23 Pages: 8224-8224

    • DOI

      10.3390/molecules27238224

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of M1/M2 Macrophage Polarization in Reparative Dentin Formation2022

    • Author(s)
      Kadowaki Masataka、Yoshida Shinichiro、Itoyama Tomohiro、Tomokiyo Atsushi、Hamano Sayuri、Hasegawa Daigaku、Sugii Hideki、Kaneko Hiroshi、Sugiura Risa、Maeda Hidefumi
    • Journal Title

      Life

      Volume: 12 Issue: 11 Pages: 1812-1812

    • DOI

      10.3390/life12111812

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] PAX9 Is Involved in Periodontal Ligament Stem Cell-like Differentiation of Human-Induced Pluripotent Stem Cells by Regulating Extracellular Matrix2022

    • Author(s)
      Sugiura Risa、Hamano Sayuri、Tomokiyo Atsushi、Hasegawa Daigaku、Yoshida Shinichiro、Sugii Hideki、Fujino Shoko、Adachi Orie、Kadowaki Masataka、Yamashita Daiki、Maeda Hidefumi
    • Journal Title

      Biomedicines

      Volume: 10 Issue: 10 Pages: 2366-2366

    • DOI

      10.3390/biomedicines10102366

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inhibition of c-Jun N-terminal kinase signaling promotes osteoblastic differentiation of periodontal ligament stem cells and induces regeneration of periodontal tissues.2022

    • Author(s)
      Kaneko H, Hasegawa D, Itoyama T, Yoshida S, Tomokiyo A, Hamano S, Sugii H, Maeda H.
    • Journal Title

      Arch Oral Biol

      Volume: 134 Pages: 105323-105323

    • DOI

      10.1016/j.archoralbio.2021.105323

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of a clonal human periodontal ligament stem cell line exposed to methacrylate resin-, bioactive glass-, or silicon-based root canal sealers.2022

    • Author(s)
      Tomokiyo A, Hasegawa D, Ono T, Nagano R, Ipposhi K, Yamashita K, Alhasan MA, Maeda H
    • Journal Title

      Odontology

      Volume: 110 Issue: 1 Pages: 127-137

    • DOI

      10.1007/s10266-021-00648-7

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Secreted frizzled-related protein 1 promotes odontoblastic differentiation and reparative dentin formation by regulating Notch signaling in dental pulp cells.2021

    • Author(s)
      Ipposhi K, Tomokiyo A, Ono T, Yamashita K, Alhasan MA, Hasegawa D, Hamano S, Yoshida S, Sugii H, Itoyama T, Ogawa M, Maeda H.
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 10 Issue: 9 Pages: 2491-2491

    • DOI

      10.3390/cells10092491

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mineral trioxide aggregate immersed in sodium hypochlorite reduce the osteoblastic differentiation of human periodontal ligament stem cells.2021

    • Author(s)
      Yamashita K, Tomokiyo A, Ono T, Ipposhi K, Alhasan MA, Tsuchiya A, Hamano S, Sigii H, Yoshida S, Itoyama T, Maeda H.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 22091-22091

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01545-3

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generation of biohybrid implants using a multipotent human periodontal ligament cell line and bioactive core materials.2021

    • Author(s)
      Ono T, Tomokiyo A, Ipposhi K, Yamashita K, Alhasan MA, Miyazaki Y, Kunitomi Y, Tsuchiya A, Ishikawa K, Maeda H.
    • Journal Title

      J Cell Physiol.

      Volume: - Issue: 9 Pages: 30336-30336

    • DOI

      10.1002/jcp.30336

    • NAID

      120007193918

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Physical and biological properties of novel experimental direct pulp capping materials2024

    • Author(s)
      Islam MR, Islam R, Liu Y, Buer Qi, Zhang J, Yoshida Y, Toida Y, Ahmed HM, Sano H and Tomokiyo A.
    • Organizer
      2024 IADR/AADOCR/CADR General Session
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biosensors and bioprinting in dental caries and periodontal disease research: Exploring New Frontiers2023

    • Author(s)
      Islam MR, Tomokiyo A.
    • Organizer
      Hokkaido University-Hitachi Joint Collaborative Support Program for Education and Research
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 根管治療関連薬剤がWhite mineral trioxide aggregateに及ぼす影響について2023

    • Author(s)
      友清 淳
    • Organizer
      第21回日本再生歯科医学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 手用ニッケルチタンファイル「HandFlex」 ―ステンレススチールファイルとエンジン用ニッケルチタンファイルの間に位置する新しい根管形成オプション―2023

    • Author(s)
      友清 淳
    • Organizer
      第158回日本歯科保存学会春季学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] フェノール系貼薬剤はケイ酸カルシウムの体積増加を介して硬化後のWhite Mineral Trioxide Aggregateの崩壊を誘導し封鎖性を低下させる.2022

    • Author(s)
      友清 淳, 山下 梢, 小野 太雅, 一法師 啓太, M Anas Alhasan, 濱野 さゆり, 長谷川 大学, 杉井 英樹, 前田 英史.
    • Organizer
      第157回日本歯科保存学会秋季学術大会.
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Hyaluronic Acid Promotes the Differentiation of Human Neural Crest-like Cells into Periodontal Ligament Stem-like Cells.2022

    • Author(s)
      M Anas Alhasan, Atushi Tomokiyo, Taiga Ono , Keita Ippoushi , Kozue Yamashita , Sayuri Hamano , Daigaku Hasegawa, Hideki Sugii , Hidefumi Maeda.
    • Organizer
      第157回日本歯科保存学会秋季学術大会.
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Exosome derived human periodontal ligament stem cells promote bone formation of rat calvarial bone defects.2022

    • Author(s)
      Mhd Safwan Albougha, Hideki Sugii, Orie Adachi, Atsushi Tomokiyo, Sayuri Hamano, Daigaku Hasegawa, Junko Obata, Shinichiro Yoshida, Tomohiro Itoyama, Shoko Fujino, Hiroshi Kaneko, Hidefumi Maeda.
    • Organizer
      第156回日本歯科保存学会春季学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Fibrillin-2がiPS細胞の歯根膜幹細胞様細胞への分化誘導に及ぼす影響について.2022

    • Author(s)
      濱野 さゆり、杉浦 梨紗、山下 大輝、友清 淳、杉井 英樹、吉田 晋一郎、糸山 知宏、前田 英史
    • Organizer
      第21回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] iPS細胞から歯根膜幹細胞様細胞への分化誘導能を有する候補因子の同定.2022

    • Author(s)
      杉浦梨紗、濱野さゆり、友清淳、長谷川大学、吉田晋一郎、杉井英樹、山下大輝、前田英史.
    • Organizer
      第21回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Maeda. Hyaluronic Acid Could Enhance the Differentiation of Neural Crest like Cells to Periodontal Ligament Stem Cells.2021

    • Author(s)
      M Anas Alhasan, Atsushi Tomokiyo, Sayuri Hamano, Daigaku Hasegawa, Shinichiro Yoshida, Hideki Sugii, Tomohiro Itoyama, Taiga Ono, Keita Ipposhi, Kozue Yamashita, Hidefumi Maeda.
    • Organizer
      第154回日本歯科保存学会春季学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The effects of MTA exposed to NaOC l on osteoblastic differentiation of a human periodontal ligament stem cell line2021

    • Author(s)
      Kozue Yamashita, Atsushi Tomokiyo, Taiga Ono, Keita Ipposhi, M. Anas Alhasan, Akira Tsuchiya, Sayuri Hamano, Hideki Sugii, Shinichiro Yoshida, Tomohiro Itoyama, Hidefumi Maeda.
    • Organizer
      The 69th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research.
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] WMTA の組成成分に及ぼすフェノール系貼薬剤の影響について.2021

    • Author(s)
      友清淳、山下梢、小野太雅、一法師啓太、濱野さゆり、長谷川大学、杉井英樹、吉田晋一郎、前 田英史 .
    • Organizer
      第 24 回日本歯科医学 会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] バイオミメティクスを基盤とした歯周組織再生療法、直接覆髄剤、およびバイオハイブリッドインプラント創出の試み2021

    • Author(s)
      友清淳
    • Organizer
      第155回日本歯科保存学会春季学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] エンドドンティクス 第6版.2022

    • Author(s)
      前田英史、友清淳
    • Total Pages
      283
    • Publisher
      永末書店
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Book] 外科的歯内療法-超音波装置を活用した歯根尖切除術 . 日本歯科評論2021

    • Author(s)
      友清淳、前田英史
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      ヒョーロンパブリッシャーズ
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] フェノール系貼薬剤は硬化後の White Mineral Trioxide Aggregate の崩壊および色調 変化を誘導する .2021

    • Author(s)
      友清淳、山下梢、小野太雅、一法師啓太、濱野さゆり、長谷川大学、杉井英樹、吉田晋一郎、 前田英史
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      クインテッセンス出版株式会社
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] sFRP1 は歯髄細胞の象牙芽細胞様分化を誘導し、デンティンブリッジ形成 を促進する2021

    • Author(s)
      一法師啓太、友清淳、小野太雅、山下梢、長谷川大学、濱野さゆり、杉井英樹、吉田晋一郎、糸 山知宏、前田英史
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      クインテッセンス出版株式会社
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-07-13   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi