ゼノファジー誘導細胞シートを用いたインプラント周囲組織の再生

• Project/Area Number: 22K10088
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57050:Prosthodontics-related
• Research Institution: Fukuoka Dental College
• Principal Investigator: 柳 絢子 (佐藤絢子) 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (70803998)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大野 純 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (10152208) ; 柳 束 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (60758035) ; 米田 雅裕 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (10253460) ; 城戸 寛史 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (90169897)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: ゼノファジー / 細胞シート / インプラント

Outline of Research at the Start

インプラント治療は、「インプラント周囲疾患」によって補填した歯（埋入したインプラント）をふたたび失う可能性がある。これは細菌に対するインプラント歯肉溝上皮細胞の機能的バリアと防御システムが天然歯の歯周組織と異なるためである。
注目すべき生体反応として“ゼノファジー”がある。細菌に対して選択的に誘導されるゼノファジーは、細胞内に侵入した細菌を特異的に分解することが明らかにされ、歯肉溝上皮細胞ではゼノファジーによる防御システムを展開していることが考えられる。
本研究ではインプラント歯肉溝上皮にゼノファジー誘導歯肉溝細胞を誘導し、インプラン
ト周囲組織に不足している強固なバリアを獲得する。

Outline of Annual Research Achievements

歯科インプラント治療によって再生したインプラントはインプラント周囲疾患によってふたたび喪失する可能性がある。これは細菌に対するインプラント歯肉溝上皮細胞の機能的バリアと防御システムが天然歯の歯周組織と異なるためと考えらえている。生体反応のゼノファジーに着目し、防御システムを構築しインプラント周囲組織に不足している強固なバリアを獲得するために研究を計画した。
・ゼノファジーの誘導：ゼノファジーの誘導方法として歯周病細菌Porphyromonasgingivalis由来LPSを使用し、ゼノファジーを誘導するため培養上皮細胞へのLPSによる細胞刺激方法の再検討を行った。LPS濃度、刺激時間、ゼノファジー誘導可能な条件の検討を行った。
・ゼノファジー非誘導細胞シートを作製：温度応答性培養法を利用し、細胞シートを作製する。口腔組織由来の上皮細胞を温度応答性培養ディッシュで培養し、細胞培養を行い、細胞シート作製に適切な細胞数や細胞の播種密度などの検証を行った。再現性のある細胞シート作製及び回収を行うために培養ディッシュのコーティング方法、培養期間、回収の方法等の検証を行った。また細胞シートを積層できるように検討し、上皮組織の再現を試みた。
・ゼノファジー誘導細胞シートの作製：上記で作製した細胞シートの形態を維持し、且つゼノファジーを誘導可能な細胞シートを作製するためにLPSの刺激の調整を検討し、さらに積層できるように条件の調整を行う。
・細胞シートの播種試料の検討：細胞シートを播種するインプラントのアバットメント、上部構造を想定した材料の検討を行った。

Current Status of Research Progress

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

Reason

上皮細胞を使用しているが、細胞の接着を強く、細胞培養条件、細胞シート回収条件の設定が難しかったため、単層細胞シートの作製の条件の再検討に加え積層細胞シート作製の培養条件の検討を必要とした。臨床ではインプラントのアバットメントと上部構造が歯肉溝組織と接触する。臨床で使用されている材料は種類が多く存在するため、材料の選定にも時間を要する。

Strategy for Future Research Activity

作製した細胞シートのゼノファジーの誘導の有無及び持続時間、条件設定と検証し、再現性のあるシート作製を行い、積層培養を行う。
アバットメント・上部構造様試料を用いて細胞シートの接着の確認を行う。
ゼノファジーに対し、歯周病菌を用いた細菌へのゼノファジーの効果を検証する。