歯肉退縮の新規治療を目指した創傷治癒性マクロファージの解析

• Project/Area Number: 22K10237
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 丸岡 亮 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30826946)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大久保 和美 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (10396715) ; 疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任教授 (60443397)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 歯肉退縮 / マクロファージ

Outline of Research at the Start

矯正歯科治療で生じる歯肉退縮には、感染と炎症が潜在することが指摘されており、炎症性のM1マクロファージから抗炎症性・組織修復性のM2マクロファージへの移行が阻害されている。本研究では、歯肉退縮と共通の過程を経る口腔粘膜潰瘍モデルを活用し、マクロファージを用いた新規治療法の確立に向けた検討を行う。口腔粘膜潰瘍モデルマウスを用いて、粘膜損傷治療過程におけるマクロファージの経時的なポピュレーション変化を解析し、その過程に与える影響を検討する。さらに、様々なポピュレーションのマクロファージ投与の影響を比較検討し、歯科矯正治療における重要課題である歯肉退縮に対する新規治療法につながる知見を得る。

Outline of Annual Research Achievements

まず、比較的作製が容易なマウス皮膚創傷モデルを作製した。全身麻酔下に、C57BL6/Jマウス（雄：6-8週齢）の背部を除毛し、生研パンチ（径6mm）を用いて背部両側に皮膚全層欠損を作製した。次に、創の収縮を防止するために、約8mm径のOリングを創部周囲に縫着した。その後、防水保護シールを貼って創部の乾燥を防止した。このようにして作製したマウスモデルにおいて、創の治癒を経時的に肉眼観察した。
その後、マウスを安楽死させた後、創があった部分を含む皮膚を切除して回収し、ホルマリン固定、パラフィン包埋を行い、薄切して組織切片を作製した。切片をヘマトキシリン＆エオジンで染色し、創部の両端の距離や、肉芽組織形成の程度、マクロファージを含む炎症細胞浸潤の程度などを評価した。
また、投与するマクロファージの調製については、骨髄細胞由来および脾臓細胞由来のものについて比較検討した。また、ヒアルロン酸濃度依存的にM2d様の性質を持つようになることを、リアルタイムPCRでVEGFの発現が上昇し、TNFαの発現が低下すること、貪食能アッセイでの貪食能亢進や、トランスウェルアッセイで血管内皮細胞の遊走能が亢進することなどで再確認した。
これを踏まえて、骨髄細胞をM-CSF存在下で１週間培養し、得られた骨髄由来マクロファージを、ヒアルロン酸6.7mg/mLを含む培地を用いてさらに1週間培養したものを、上記モデルの創1か所あたり2.5-5.0×10^5細胞投与した群も設定し、検討を開始した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

創傷治癒動物モデルの作製法を確立している。また、3年目に行う予定の細胞投与にも着手しているため。

Strategy for Future Research Activity

前年度に引き続き、マウス皮膚創傷モデルを作製し、調製したマクロファージを投与して、創の治癒を経時的に肉眼観察したのち、組織切片を作製して、層の縮小や、肉芽組織形成、マクロファージを含む炎症細胞浸潤を評価する。
また、調製したマクロファージの性質について、引きつづきリアルタイムPCRや、貪食能アッセイ、トランスウェルアッセイなどで確認する。
さらに、マクロファージがヒアルロン酸濃度依存的にM2d様の性質をもつようになるメカニズムについて、ヒアルロン酸の受容体（CD44など）や下流シグナルの活性変化などを解析することで明らかにする。