高齢者のヒト歯髄細胞の分化能とiPS細胞樹立効率を向上させるための基礎的検討

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K20511
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 飯田 一規 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 助教 (30585237)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 歯髄細胞 / Sox11 / 骨分化 / iPS細胞

Outline of Annual Research Achievements

我々は、これまで若年者のヒト智歯から歯髄細胞（Dental Pulp Cells : DPCs）を樹立し、DPCsが高い増殖・分化能（ステムネス性：幹細胞性）を有し、人工多能性幹細胞（iPS細胞）へ高率に誘導できることを明らかにした。DPCsは歯牙の成熟や加齢とともに、その樹立やステムネス性の維持、iPS細胞への誘導が困難となるが、低酸素下での培養によりこれらの問題を改善するに至った。しかしながら、成熟した歯牙、とりわけ高齢者から得られたDPCsは、ステムネス性やiPS細胞への誘導効率が低くく、再生医療に応用するためには、更なる原因の解明と改善が必要である。すでに我々は、未成熟歯牙と成熟歯牙から得られたDPCsの遺伝子解析から、key geneとしてSox11に注目し、歯質形成能や初期の骨分化マーカーの発現量との間に相関性があることを確認している。本研究では、DPCsにSox11を遺伝子導入し、ステムネス性、iPS細胞への誘導効率の向上についての評価を行う。さらに、Sox2、Klf4、Oct4、c-Mycの初期化遺伝子を組み合わせることにより、ステムネス性の更なる向上が得られるのかを検証する。
初年度ではレンチウイルスベクターを受託作成し、Sox11の歯髄細胞への導入を行った。次年度ではSox11導入細胞の骨分化実験を実施したが、アルカリフォスファターゼ活性の明らかな上昇を認めず、RT-PCRでも明らか骨分化マーカーの上昇を認めなかった。本年度では、Sox11導入歯髄細胞のiPS細胞化実験を行ったが、有意なiPSへの変換効率の上昇は認めなかった。しかし、Sox11導入細胞の神経分化実験を実施し、NGFやneurotrophin3など一部の神経分化マーカーの有意な上昇を認め、Sox11が歯髄細胞の神経分化に関係していることを突き止めた。今後は、メカニズムの解明およびvivoでの解析について検討を行っていく。

Current Status of Research Progress

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

Reason

Sox11導入歯髄細胞の神経分化マーカー上昇が認められ、歯髄細胞の神経分化においてSox11が有用である可能性が示唆された。

Strategy for Future Research Activity

Sox11導入細胞における神経分化亢進のメカニズム解析を行い、in vivoでも評価ができないか検討を行う。