2018 Fiscal Year Research-status Report
歯髄幹細胞を応用した傾斜機能型ナノハイブリッドインプラントの新治療戦略の構築
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16K11616
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
武部 純 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (50295995)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石崎 明 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (20356439)
帖佐 直幸 岩手医科大学, 歯学部, 准教授 (80326694)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 歯学 / 遺伝子 / 歯髄幹細胞 / 新生骨形成 / 純チタン / 口腔インプラント / 陽極酸化・水熱処理チタン / 傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)の表面性状の効果がラット由来歯髄幹細胞（rDPSCs）へ与える影響を検討すべく、平成30年度の研究においては、雄性SDラット頭蓋骨へのrDPSCs移植による骨組織再生モデルの構築を行った。本プロジェクトは、我が国の超高齢社会における適切な口腔インプラント臨床の指針、新たな口腔インプラント臨床への戦略的治療法の基盤形成確立の一助を目指している。即ち、本研究では、口腔インプラント埋入と同時にDPSCs移植を併用した細胞移植による新しい治療法の構築を目的としている。これまでの研究結果から、細胞移植に際してはDPSCsが留置できるような足場材の工夫が必要であった。そこで、ラットの切歯歯髄組織よりrDPSCsを分離培養後に、頭蓋骨へ形成した骨欠損部へ足場材（β-TCP顆粒、HA顆粒、Collagen）を併用してrDPSCsを移植した。rDPSCs移植4週後にmicrofocus X線CTを用いて骨欠損部における新生骨の評価を行った結果、DPSCs とCollagenを共に移植した群においては、骨欠損の辺縁部と中心部に新生骨の形成を確認することができた。また、SA処理cpTi （AO処理cpTiへ水熱処理を施した純チタン）上におけるReal-time PCR（RT-PCR）法による骨形成関連遺伝子発現解析からは、未処理の純チタ（cpTi）と陽極酸化処理を施した純チタン（AO処理cpTi）に比較して、遺伝子発現が有意に高い値を示すことが確認された。DPSCs動態を組織形態学的・分子生物学的レベルで解析した研究結果より、傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)が有する表面性状（表面形状と物理化学的な表面性状）は、足場材料と組み合わせた歯髄幹細胞の骨形成促進に有用である可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請者らは、口腔インプラント臨床（SA処理cpTiインプラント）への新しい戦略的治療法の基盤形成確立を目的として、平成29年度には培養モデル構築を確立し、SA処理cpTi上での細胞増殖・分化能の解析を実施した。そして、その結果を基盤として、平成30年度には歯髄幹細胞と足場材の組み合わせを工夫したラット上顎骨の骨欠損部へ移植する細胞移植モデル構築を確立した。この結果、傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)が有する表面性状（表面形状と物理化学的な表面性状）は、足場材と組み合わせた歯髄幹細胞の骨形成促進に有用である可能性が示された。平成30年度に取得した結果は、平成29年度に得られた培養モデル構築データを支持するものであり、最終年度である平成31年度への計画に着手できる準備が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ラット由来歯髄幹細胞（rDPSCs）を用いて以下の研究を行う予定で既に一部は進行している。SA処理cpTiの研究試料製作の継続、SA処理cpTi表面上でのrDPSCsからの骨形成関連遺伝子と細胞内シグナル伝達に関与するの発現マーカーの追加と分析、タンパク質レベルでの検証を継続して実施していく予定である。さらに、平成30年度の骨欠損部へ移植する細胞移植モデル構築を基盤研究として継続していき、口腔インプラント/骨組織界面における傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント(SA処理cpTi)の臨床応用へ向けた基盤形成と検証を実施していく予定である。
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| Causes of Carryover |
年度内に計画した研究が終了し、当初予定の実験材料購入を次年度に繰り越すことが可能となったため。
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