歯科再生医療に向けた臍帯ＭＳＣの歯硬組織形成ポテンシャルを検証する

Research Project

Project/Area Number	23K09365
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research Institution	The Nippon Dental University
Principal Investigator	小林朋子日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (10548283)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	望月真衣日本歯科大学, 生命歯学部, 准教授 (90821934) 中原貴日本歯科大学, 生命歯学部, 教授 (10366768)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords	間葉系幹細胞 / 臍帯由来細胞 / 歯性幹細胞
Outline of Research at the Start	臍帯は、非侵襲的に大量の組織を採取できる間葉系幹細胞（ＭＳＣ）ソースの一つであり、医科では既に臨床応用が進んでいるが、歯科領域における臍帯ＭＳＣを用いた再生医療研究は未だに進んでいない。本研究は、抜去歯由来の歯性ＭＳＣを活用することによって、臍帯ＭＳＣの歯硬組織形成ポテンシャルを検証することを目的とし、豊富に得られる臍帯ＭＳＣを歯科再生医療に応用する基盤技術の開発を目指す。この新技術は、臍帯ＭＳＣの歯硬組織形成ポテンシャルを最大限に誘導し、安全かつ大量に得られる臍帯ＭＳＣを活用した歯科再生医療法の開発に貢献する。
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、臍帯ＭＳＣの石灰化における分子メカニズムを解明することで、高い歯硬組織形成ポテンシャルを有する臍帯ＭＳＣの選択的な分取を試みるものである。 2023年度は、採取した臍帯から臍帯由来細胞の初代培養を行い、増殖能、ＭＳＣ特異的表面抗原の発現、多分化能などを解析した。その結果、石灰化誘導した臍帯由来細胞は石灰化特異的遺伝子のアルカリフォスファターゼやオステオカルシンを発現することをqRT-PCRにより確認した。さらに、石灰化誘導した臍帯由来細胞がカルシウムを沈着することを走査電子顕微鏡の元素分析およびカルシウム濃度解析により確認したことから、初代培養した臍帯由来細胞が高い石灰化能を有する臍帯ＭＳＣであることを証明した。また、石灰化誘導した臍帯ＭＳＣの網羅的遺伝子発現を非誘導細胞との比較でRNA-seqにて解析し、遺伝子やタンパク質発現の確認実験を行うことにより、臍帯ＭＳＣが石灰化する分子メカニズムを解明するための研究を継続して進めている。なお、上記研究成果の一部を第31回硬組織再生生物学会で発表し、優秀演題（ポスター）賞を受賞した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 初代培養した臍帯由来細胞が高い石灰化能を有する臍帯ＭＳＣであることを証明した。さらに臍帯ＭＳＣが石灰化する分子メカニズムを網羅的遺伝子発現解析により解明するため、RNA-seqの解析結果を基に遺伝子発現レベル、タンパク質発現レベルでの検証を進めている。
Strategy for Future Research Activity	RNA-seqによる網羅的遺伝子発現解析より臍帯ＭＳＣが石灰化するメカニズムを解明するため、パスウェイ解析を行う。臍帯ＭＳＣの石灰化を促進する可能性の高いパスウェイを探索し、そのパスウェイを亢進する遺伝子の発現調節や促進因子の添加実験により、臍帯ＭＳＣが石灰化する分子メカニズムを解明する。