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ES細胞による歯周組織再生と顎顔面領域発生のメカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 22KJ1198
Project/Area Number (Other) 21J22613 (2021-2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022)
Section国内
Review Section Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

森田 和機  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords歯周組織再生 / 歯根膜由来間葉系幹細胞 / MSC / ES細胞 / iPS細胞 / 多能性幹細胞 / 神経堤細胞 / 発生 / 歯根膜細胞 / 間葉系幹細胞 / 歯周組織再生療法 / 顎顔面発生 / 次世代シーケンサー
Outline of Research at the Start

歯周病は本邦における成人の歯の喪失原因でもっとも大きな割合を占めており、歯周病や歯の喪失は全身にも多くの悪影響を与えることが知られている。従来の方法では治療不可であった重度歯周炎の新たな治療法として、我々のグループは歯周組織の再生能力のある歯根膜由来間葉系幹細胞(PDL-MSC)が臨床応用可能であることを示してきた。しかしながら、従来の方法では細胞ソースに限りがあることがボトルネックとなっていた。
本研究により、無限の増殖能を持つヒトES細胞からPDL-MSCを分化誘導する方法を確立することでその臨床応用への可能性を探索するとともに、ES細胞から顎顔面領域細胞への分化のメカニズムを解明する。

Outline of Annual Research Achievements

歯周病は本邦における成人の歯の喪失原因でもっとも大きな割合を占めており、歯周病や歯の喪失は全身にも多くの悪影響を与えることが知られている。そこで、従来の方法では治療不可能であった重度歯周炎の新たな治療法として、無限の増殖能を持つヒトES細胞から神経堤細胞(NCC)を経て歯根膜由来間葉系幹細胞(PDL-MSC)を分化誘導する方法を確立し、その臨床応用への可能性を探索する。
具体的には、ES細胞より分化誘導したNCCに、LHX8やPAX9などの遺伝子をCRISPR/Cas9システムにより導入し、PDL-MSCへの分化誘導を目指す。さらに、分化の各時系列を次世代シーケンサーにより解析することで分化誘導のキーとなる遺伝子を解明する。その後、ES細胞由来PDL-MSCを免疫不全マウスへ移植し、安全性と有効性を評価する。同様の手法で、歯髄幹細胞もES細胞から分化誘導することが可能であり、ヒトにおける歯の発生過程、延いては、顎口腔の発生機序の解明を目指す。
令和3年度は、国立成育医療研究センターよりSEES1~7に加え、臨床グレードとしてストックされているSEES-Xの8株のES細胞の供与を受け、研究実施機関にてワーキングストックの作成を行なった。また、理研BRCと国立医薬基盤・健康・栄養研究所より606A3など計4株のiPS細胞を購入し、同様にワーキングストックを作成した。
令和4年度は、上記の多能性幹細胞から中間体である神経堤細胞への分化方法を確立・最適化した。また、研究実施期間の保有する4株のPDL-MSCのトランスクリプトーム解析を実施し、リファレンスとなる基礎データを得た。ES細胞からPDL-MSCを分化誘導する方法として、①種々の成長因子の添加、②ES細胞とPDL -MSCの共培養、③低接着培養プレートを用いた3次元培養を実施し、結果を検討した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Efficient reprogramming of human fibroblasts using RNA reprogramming with DAPT and iDOT1L under normoxia conditions2022

    • Author(s)
      Morita Kazuki、Nakamura Akihiro、Machida Masakazu、Kawasaki Tomoyuki、Nakanishi Rina、Ichida Justin、Iwata Takanori、Umezawa Akihiro、Akutsu Hidenori
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 21 Pages: 389-397

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.09.002

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Porphyromonas gingivalis Administration Induces Gestational Obesity, Alters Gene Expression in the Liver and Brown Adipose Tissue in Pregnant Mice, and Causes Underweight in Fetuses2022

    • Author(s)
      Yoshida S、Hatasa M、Ohsugi Y、Tsuchiya Y、Liu A、Niimi H、Morita K、Shimohira T、Sasaki N、Maekawa S、Shiba T、Hirota T、Okano T、Hirose A、Ibi R、Noritake K、Tomiga Y、Nitta H、Suzuki T、Takahashi H、Miyasaka N、Iwata T、Katagiri S
    • Journal Title

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      Volume: 11 Pages: 1-15

    • DOI

      10.3389/fcimb.2021.745117

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Low-Level Erbium-Doped Yttrium Aluminum Garnet Laser Irradiation Induced Alteration of Gene Expression in Osteogenic Cells from Rat Calvariae2021

    • Author(s)
      Shimohira Tsuyoshi、Niimi Hiromi、Ohsugi Yujin、Tsuchiya Yosuke、Morita Kazuki、Yoshida Sumiko、Hatasa Masahiro、Shiba Takahiko、Kadokura Hiroshi、Yokose Satoshi、Katagiri Sayaka、Iwata Takanori、Aoki Akira
    • Journal Title

      Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery

      Volume: 39 Issue: 8 Pages: 566-577

    • DOI

      10.1089/photob.2020.4958

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 任意の細胞剥離性を備えた新規温度応答性培養皿における歯根膜シートへの影響と評価2023

    • Author(s)
      森田和機、王嘉程、中山正道、坂井秀昭、岡野光夫、岩田隆紀
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] The establishment of matrix-assisted differentiation into neural crest cells from human induced pluripotent stem cells2022

    • Author(s)
      Jiacheng Wang, Kazuki Morita, Masahiro Hatasa, Hiromi Niimi, Takanori Iwata
    • Organizer
      第65回秋季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Double Inhibition of NOTCH and DOT1L Promotes Somatic Cell Reprogramming.2022

    • Author(s)
      Morita K., Kawasaki T., Sugawara T., Hagiwara Y., Ichida K. J., Iwata T., Umezawa A., Akutsu H.
    • Organizer
      nternational Society for Stem Cell Research 2022 Annual Meeting
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Porphyromonas gingivalisは妊娠中の母体の肥満と胎児の低体重を引き起こす2021

    • Author(s)
      吉田澄子, 畑佐将宏, 片桐さやか, 大杉勇人, 土谷洋輔, 新見ひろみ, 下平剛, 劉安豪, 森田和機, 佐々木直樹, 前川祥吾, 芝多佳彦, 新田浩, 岩田隆紀
    • Organizer
      第64回秋季日本歯周病学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 結紮誘導歯周炎モデルマウスを用いたダイオードレーザー照射による歯周炎抑制の影響2021

    • Author(s)
      2.大杉勇人, 畑佐将宏, 下平剛, 芝多佳彦, 駒津匡二, 土谷洋輔, 福場駿介, 前川祥吾, 新見ひろみ, 森田和機, 片桐さやか, 岩田隆紀, 青木章
    • Organizer
      第33回日本レーザー歯学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Book] ザ・クインテッセンス 研究プロジェクトの精鋭たち2021

    • Author(s)
      森田和機、岩田隆紀
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      クインテッセンス出版
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京医科歯科大学歯周病学分野

    • URL

      https://tmdu-periodontology.com/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京医科歯科大学歯周病学分野

    • URL

      https://www.tmd.ac.jp/dent/peri/peri-J.htm

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 組織再生細胞シート、製造方法及びその利用方法2021

    • Inventor(s)
      森田和機、坂井秀昭、岩田隆紀、岡野光夫
    • Industrial Property Rights Holder
      森田和機、坂井秀昭、岩田隆紀、岡野光夫
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-188106
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-05-27   Modified: 2024-03-26  

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