歯根象牙質を介した外向きドラッグデリバリーによる新たな歯周組織再生スキームの構築

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11458
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 高野 吉郎 順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (90126425)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大島 勇人 新潟大学, 医歯学系, 教授 (70251824) ; 田畑 純 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (20243248) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ドラッグデリバリー / 歯周組織 / 再生医療 / 動物実験モデル

Outline of Annual Research Achievements

本研究は歯周疾患に罹患した部位に残存する無髄歯をドラッグデリバリーのための「バイオセラミックス製徐放カプセル」と位置付け、髄腔内に填入した再生誘導物質を、象牙細管経由で罹患部へ選択的に作用させることで、破壊された歯周組織の治癒と再生を促す新規ドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発することを目的に計画されたものである。
実験はラットの上顎臼歯部を対象に、臼歯の歯髄腔をDDSのドラッグチェンバーとする再生誘導実験系の樹立を第一の目標としてスタートしたが、ラット上顎臼歯の抜髄処置は国内外ともに前例がなく本研究が初の試みであったため手探りの部分が多く、当初は研究の遂行に大幅な遅れが出たが、老齢ラットの採用、小器具および実験装置の改良と手技の見直しを重ねた結果、ラットの狭小な口腔内で、上顎臼歯の抜髄/貼薬処置を確実に実施する方法を確立した。
本実験系では、歯髄腔に填入した蛍光トレーサーが実際に歯根象牙質を介して歯周組織へ拡散することが確認され、本実験系の歯周組織再生誘導への有用性が示唆された。しかし一方で、ラット臼歯は老齢であっても根尖孔が広く開大していることが判明し、in situ DDSチェンバーに填入した誘導因子が根尖性に歯周組織へ到達する可能性を否定できないことがわかった。この問題は抜髄後に根尖孔を封鎖することで解決できるが、老齢ラットは治癒/再生に長期を要することから、残された研究期間内にデータ収集を完了することは難しいと判断された。
これら問題は実験動物をマウスに変更し、臼歯の根部歯髄を温存する実験系に切り替えることで克服可能と考えられるため、次年度はマウス臼歯部を対象とする追加実験を実施してデータを収集し、実験系を評価する。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究は、歯周組織の効果的再生誘導のための新規動物実験系として、老齢ラットの臼歯歯髄腔をバイオセラミックス製ドラッグデリバリーチェンバーと見立てたin situ DDSの作成を目指して進められてきたが、ラット上顎臼歯の抜髄処置は前例がなく、国内外を通して本研究が初の試みであったため、手探りの部分が多く、研究の遂行に大幅な遅れが出た。
ほぼ２年に渡る実験器具と動物装置の改良、術式の見直しの結果、最終的にラットの狭小な口腔内で上顎臼歯の抜髄/貼薬処置を確実に実施する方法を確立することができた。しかし老齢ラットは組織の治癒再生に長期を要するため、処置後のデータ収集も遅れる結果となった。

Strategy for Future Research Activity

実験動物を老齢ラットから比較的短期間にデータ収集が見込まれるマウスに変更し、以下の要領で実験をデータ解析を実施する。
１．マウス臼歯の歯髄腔をバイオセラミックス製ドラッグデリバリーチェンバーと見立てたin situドラッグデリバリーシステムの確立
２．絹糸結紮法による臼歯部歯槽骨吸収モデルにin situ DDSによる歯周組織再生誘導実験を適用し、誘導効果を評価
３．研究成果の公表

Causes of Carryover

ラット上顎臼歯部を対象とするin situ DDS実験モデルを構築するための動物実験が難航し、実験の進行が大幅に遅れたこと、それに伴って物品の購入や機器使 用料、謝金の支払い等が予定より低く推移したことによる。

次年度はマウスを用いた本実験を実施するための諸経費、動物実験を実施する新潟大学への出張旅費、研究施設使用料、研究成果発表旅費、成果印刷費等に充てる。