The recovery of differentiation capacity and iPS induction efficiency of elder patient's dental pulp cells.

2018 Fiscal Year Annual Research 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。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、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。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た。
そこで、本研究では、DPCsにSox11を遺伝子導入するために、レンチウイルスベクターを用いてSox11過剰発現株を作成し、分化能の向上やiPS誘導への効率化が得られるかを解析した。Sox11過剰発現株にて骨分化誘導を実施したが、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でも骨分化マーカーの上昇を認めなかった。また、Sox2、Klf4、Oct4、c-Mycの初期化遺伝子を組み合わせて導入したが、骨分化能の更なる向上は得られなかった。しかしながら、神経分化誘導をさせたところ、Sox11過剰発現株はNGFやneurotrophin3など一部の神経分化マーカーが有意に上昇し、Sox11が歯髄細胞の神経分化に関与していることがわかった。さらに、Sox11過剰発現株をiPS細胞化誘導したが、有意なiPSへの変換効率の亢進には至らなかった。Sox11は歯髄細胞において神経分化を亢進させることから、歯髄細胞による神経疾患治療に貢献する可能性が示唆された。