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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Fundamental research on the development of next generation bone tissue engineering

Research Project

Project/Area Number 16H05546
Research InstitutionMatsumoto Dental University

Principal Investigator

各務 秀明  松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 教授 (80242866)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 住田 吉慶  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (50456654)
李 憲起  松本歯科大学, 歯学部, 講師 (60350831)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords再生医療 / 細胞治療 / 骨再生 / 細胞死 / アポトーシス / サイトカイン / 骨芽細胞 / 破骨細胞
Outline of Annual Research Achievements

細胞を用いた再生医療では,移植細胞の生存率が低い問題が報告されているが,その原因については十分明らかになっていない.移植細胞の生存率が低いために,治療に必要とされる細胞数は大量にならざるを得ないが,その結果として細胞調製に必要な期間や費用は増大し,細胞治療の効率性が著しく損なわれてしまう.われわれは,これまで免疫正常動物を用いた骨再生モデルの実験から,移植部位におけるサイトカインの発現を解析してきた.しかしながら,それらのサイトカインが移植細胞に与える影響や,その影響を回避する方法については明かではなかった.本研究では,抗炎症剤として術後に投与される副腎皮質ホルモンを用いて,局所の炎症の制御の可能性と,移植細胞に与える影響を検討した.その結果,3回のステロイド投与が移植部位におけるサイトカインのプロファイルを変え,移植細胞の生存数を増加させることを示した.一方,7日間の連続投与では,投与期間の短さにかかわらず移植細胞のアポトーシスを増加させ,さらに破骨細胞の分化も誘導することが明らかになった.これらの結果から,ステロイド投与による局所の炎症制御は可能であるものの,ごく短い期間の投与であっても過剰な投与となる可能性があり,結果として再生骨量の減少につながることが示唆された.また,移植部位によるサイトカインの発現は,移植細胞の生存のみでなく,破骨細胞の誘導にも関与する可能性がある.次に移植部位に見られるサイトカインが骨芽細胞に与える影響をin vitroの実験系を用いて検討した.その結果,一部の炎症性サイトカインは骨芽細胞の細胞死を誘導するのみでなく,骨芽細胞の骨分化を抑制することを明らかとした.この結果をを利用することで,移植細胞の生存率の向上や機能改善のための新たな治療法の開発が可能になると考えられ,再生医療の費用の軽減や治療期間の短縮に貢献することが期待される.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Sumbawa University of Technology/BPPT/Indonesian Institute of Science (LIPI)(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      Sumbawa University of Technology/BPPT/Indonesian Institute of Science (LIPI)
    • # of Other Institutions
      5
  • [Int'l Joint Research] Department of Stomatology/Shanghai Tenth People’s Hospital,/Tongji University School of Medicine(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Department of Stomatology/Shanghai Tenth People’s Hospital,/Tongji University School of Medicine
    • # of Other Institutions
      1
  • [Journal Article] Spontaneously formed spheroids from mouse compact bone-derived cells retain highly potent stem cells with enhanced differentiation capability.2019

    • Author(s)
      Chen K, Li X, Li N, Dong H, Zhang Y, Yoshizawa M, Kagami H
    • Journal Title

      Stem Cell International

      Volume: - Pages: 8469012

    • DOI

      10.1155/2019/8469012

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First clinical application of octacalcium phosphate collagen composite on bone regeneration in maxillary sinus floor augmentation: A prospective, single-arm, open-label clinical trial.2019

    • Author(s)
      Miura K, Sumita Y, Kajii F, Tanaka H, Kamakura S, Asahina I.
    • Journal Title

      J Biomed Mater Res B Appl Biomater.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1002/jbm.b.34384

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Alveolar bone preservation by a hydroxyapatite/collagen composite material after tooth extraction.2019

    • Author(s)
      Ohba S, Sumita Y, Nakatani Y, Noda S, Asahina I.
    • Journal Title

      Clin Oral Investig

      Volume: 23 Pages: 2413-2419

    • DOI

      10.1007/s00784-018-2705-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Around 90° Contact Angle of Dish Surface Is a Key Factor in Achieving Spontaneous Spheroid Formation.2018

    • Author(s)
      Li X, Li Ni, Chen Kai, Nagasawa S, Yoshizawa M, Kagami H
    • Journal Title

      Tissue Eng Part C

      Volume: 24 Pages: 578-584

    • DOI

      10.1089/ten.tec.2018.0188

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chitosan - PRP nanosphere as a growth factors slow releasing device with superior antibacterial capability.2018

    • Author(s)
      Ikono R, Mardliyati E, Agustin I, Ulfi M, Andrianto D, Hasanah U, Bachtiar B, Mardianingsih N, Bachtiar E, Maulana N, Rochman N, Li X, Kagami H, Nagamura-Inoue T, Tojo A
    • Journal Title

      Biomedical Physics & Engineering Express

      Volume: 4 Pages: 045026

    • DOI

      10.1088/2057-1976/aac9f8

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Issues with the surgical treatment of antiresorptive agent-related osteonecrosis of the jaws.2018

    • Author(s)
      Kagami H, Inoue M, Kobayashi A, Taguchi A, Li X, Yoshizawa M
    • Journal Title

      Oral Dis

      Volume: 24 Pages: 52-56

    • DOI

      10.1111/odi.12783.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bone marrow concentrate promotes bone regeneration with a suboptimal-dose of rhBMP-2.2018

    • Author(s)
      Egashira K, Sumita Y, Zhong W, I T, Ohba S, Nagai K, Asahina I
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 13 Pages: e0191099

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0191099

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clinical application of autogenous partially demineralized dentin matrix prepared immediately after extraction for alveolar bone regeneration in implant dentistry: a pilot study.2018

    • Author(s)
      Minamizato T, Koga T, I T, Nakatani Y, Umebayashi M, Sumita Y, Ikeda T, Asahina I.
    • Journal Title

      Int J Oral Maxillofac Surg

      Volume: 47 Pages: 125-132

    • DOI

      10.1016/j.ijom.2017.02.1279

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Generation and analysis of spheroid from mouse compact bone-derived cells2018

    • Author(s)
      Kai Chen, Xianqi Li, Ni Li, Hongwei Dong, Michiko Yoshizawa, Hideaki Kagami
    • Organizer
      2018 TERMIS World Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characteristic analyses of spheroids from oral mucosal cells in mice2018

    • Author(s)
      Ni Li Xianqi Li, Kai Chen, Hongwei Dong, Michiko Yoshizawa, Hideaki Kagami
    • Organizer
      2018 TERMIS World Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 燐の核磁気共鳴分光法によって測定される新生骨の形成時期の研究2018

    • Author(s)
      篠原 淳,斉藤安奈,古橋明文,西尾佳朋,風岡宜暁,田口 明,各務秀明
    • Organizer
      第22回 日本顎顔面インプラント学会 総会・学術大会
  • [Presentation] 歯の移植と歯槽骨再生同時治療のための基礎的研究2018

    • Author(s)
      内川恵里, 芳澤享子, 松村奈穂美, 李憲起, 各務秀明
    • Organizer
      第63回(公社)日本口腔外科学会総会・学術大会
  • [Presentation] 新たなスフェロイド形成法は高い骨形成性を有する幹細胞の選択培養を可能にする2018

    • Author(s)
      李 憲起, 芳澤享子, 各務秀明
    • Organizer
      第63回(公社)日本口腔外科学会総会・学術大会
  • [Presentation] スフェロイド形成による骨由来間葉系幹細胞の新規培養法の確立2018

    • Author(s)
      李 憲起, 芳澤 享子, 各務 秀明
    • Organizer
      第72回 NPO法人 日本口腔科学会学術集会
  • [Presentation] Generation and analysis of sphere-forming cells from mouse compact bone2018

    • Author(s)
      Chen K, Li X, Li N, Dong H, Yoshizawa M, Kagami H
    • Organizer
      第17回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] Characterization of sphere-forming cells from mouse oral mucosa2018

    • Author(s)
      Ni Li, Xianqi Li, Kai Chen, Hongwei Dong, Michiko Yoshizawa, Hideaki Kagami
    • Organizer
      第17回日本再生医療学会総会

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Published: 2019-12-27  

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