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2016 Fiscal Year Research-status Report

In situ 組織工学アプローチを応用した生体内完結型歯周再生療法の新たな試み

Research Project

Project/Area Number 16K11652
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

白方 良典  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 准教授 (60359982)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 利明  鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 講師 (60381183)
瀬名 浩太郎  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (60701117)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords歯周組織再生療法 / シグナル分子 / 物理刺激 / 足場材 / 組織工学アプローチ / 超音波パルス波
Outline of Annual Research Achievements

様々な疾病により失われた組織・臓器の形態と機能を再生すべく幹細胞、足場材、および成長因子を利用する組織工学的手法を取り入れた再生療法が盛んである。近年、種々の細胞をソースとした細胞移植法が脚光を浴び一定の成果が報告されている。しかし、細胞移植法の実現には克服すべき問題点も多い。そこで、本研究では生体外から細胞移植を行わず、簡便に改変した歯周組織欠損内でシグナル分子/足場材と適切な物理刺激を応用することで最大限に宿主細胞の動員と賦活化、創傷治癒を計るいわばin situ (その場での)組織工学アプローチの有用性を検証し、低侵襲かつ効率的な生体内完結型の歯周組織再生療法として新たに臨床展開することを目的とした。まず初年度はシグナル分子として従来よりその歯周組織再生効果が報告されているエナメルマトリックスデリバテイブゲル(EMD-gel)に対し、酢酸を溶媒とすることで生体材料への吸着を向上させるEMDリキッド(EMD-L)に着目した。これまでin vivo においてはサル3度分岐部病変および2壁性骨欠損において吸収性足場材としてコラーゲンスポンジ(ACS)を用いた時、EMD-L/ACS、EMD-gel/ACS、ACSのみ、歯肉剥離掻爬術のみよりも良好な歯周組織再生を促すことを明らかとし、in vitroではEMD-Lにより牛骨ミネラル上に播種した骨髄由来間葉系幹細胞(ST-2)においてRunx2,COL1a2, OCN,ALPといった骨分化マーカーの発現を有意に上昇させることを確認した。物理刺激としては難治性の骨折等に対してその治癒期間の短縮に対し良好な効果が報告されている微弱な超音波パルス波(LIPUS)に着目し、歯周骨内欠損に対する効果を上記、シグナル分子との複合応用を踏まえ現在、イヌ歯周組織欠損を外科的に作製し評価を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

シグナル分子の解析については予定通りに進んでいる。物理刺激としてLIPUSの中型動物、さらに歯周組織欠損に対する評価はこれまでも報告がなく、LIPUS照射の条件設定と企画性・再現性を有する前処置に時間を要している。現在、これらの課題がクリアされ次年度に向け試験を継続中である。

Strategy for Future Research Activity

In vivo実験については最終的な組織学的評価までかなりの時間を要するため、観察期間中の放射線学的解析を元に、次年度以降の効率的かつ生産的な研究計画の立案を行う。

Causes of Carryover

LIPUSを用いたIn vivo実験の開始が当初の予定よりも遅れ、実験動物および消耗品に関わる経費が本年度には計上されなかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度から、本年度の結果を踏まえ試験規模を拡大するため必然的に使用経費は増額となる。

  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Bern(Switzerland)

    • Country Name
      Switzerland
    • Counterpart Institution
      University of Bern
  • [Int'l Joint Research] Nova Southeastern University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Nova Southeastern University
  • [Journal Article] Effects of EMD-liquid (Osteogain) on periodontal healing in class III furcation defects in monkeys.2017

    • Author(s)
      Yoshinori Shirakata, Richard J. Miron, Toshiaki Nakamura, Kotaro Sena, Yukiya Shinohara, Naoto Horai, Dieter D. Bosshardt, Anton Sculean.
    • Journal Title

      Journal of Clinical Periodontology

      Volume: 44 Pages: 298-307

    • DOI

      10.1111/jcpe.12663

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Osteogenic potential of recombinant human bone morphogenetic protein-9/absorbable collagen sponge (rhBMP-9/ACS) in rat critical size calvarial defects.2017

    • Author(s)
      Toshiaki Nakamura, Yoshinori Shirakata,Yukiya Shinohara, Richard J. Miron, Kirara Furue, Kazuyuki Noguchi.
    • Journal Title

      Clinical Oral Invsetigations

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Osteogain loaded onto an Absorbable Collagen Sponge Induces Attachment and Osteoblast Differentiation of ST2 cells in vitro.2017

    • Author(s)
      Richard J Miron, Masako Fujioka-Kobayashi, Yufeng Zhang, Anton Sculean, Benjamin Pippenger, Yoshinori Shirakata, Umadevi Kandalam, Maria Hernandez.
    • Journal Title

      Clinical Oral Invsetigations

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Osteogain improves osteoblast adhesion, proliferation and differentiation on a bovine-derived natural bone mineral.2017

    • Author(s)
      Miron RJ, Fujioka-Kobayashi M, Zhang Y, Caballe-Serrano J, Shirakata Y, Bosshardt DD, Buser D, Sculean A
    • Journal Title

      Clinical Oral Implants Research

      Volume: 28 Pages: 327-333

    • DOI

      10.1111/clr.12802

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparison of the effects of recombinant human bone morphogenetic protein-2 and -9 on bone formation in rat calvarial critical-size defects.2017

    • Author(s)
      Toshiaki Nakamura,Yoshinori Shirakata,Yukiya Shinohara, Richard J. Miron, Kozue Hasegawa-Nakamura, Masako Fujioka-Kobayashi, Kazuyuki Noguchi.
    • Journal Title

      Clinical Oral Invsetigations

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s00784-017-2069-3

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Healing of two-wall intrabony defects following treatment with a novel enamel matrix derivative formulation (Osteogain). A preclinical study in non-human primates2016

    • Author(s)
      Yoshinori Shirakata, Toshiaki Nakamura, Richard J. Miron, Yukiya Shinohara, Kotaro Sena, Kazuyuki Noguchi, Anton Sculean
    • Organizer
      2nd International Symposium Regeneration and Esthetics in Periodontology and Implant Dentistry
    • Place of Presentation
      Bern, Switzerland
    • Year and Date
      2016-11-18 – 2016-11-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] サル2壁性骨欠損における新規エナメルマトリックスデリバテイブ(Osteogain)による歯周組織再生効果2016

    • Author(s)
      白方良典,篠原敬哉,瀬名浩太郎,中村利明,野口和行
    • Organizer
      平成28年度日本歯周病学会九州五大学・日本臨床歯周病学会九州支部合同研修会
    • Place of Presentation
      長崎県歯科医師会館(長崎県・長崎市)
    • Year and Date
      2016-11-06 – 2016-11-06
  • [Presentation] サル根分岐部病変Ⅲ度に対するOsteogainと吸収性コラーゲンスポンジを用いた歯周組織再生2016

    • Author(s)
      白方良典,瀬名浩太郎,中村利明,篠原敬哉,寶来直人,野口和行
    • Organizer
      第59回秋期日本歯周病学会学術大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ (新潟県・新潟市)
    • Year and Date
      2016-10-07 – 2016-10-07
  • [Presentation] Novel biologic agents combined with biomaterials for periodontal wound healing/regeneration2016

    • Author(s)
      Yoshinori Shirakata
    • Organizer
      The 3rd bone &t issue days World Congress
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      2016-09-09 – 2016-09-10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Regenerative effect of Osteogain in class Ⅲ furcations2016

    • Author(s)
      Yoshinori Shirakata, Richard J. Miron, Toshiaki Nakamura, Kotaro Sena, Yukiya Shinohara, Dieter D. Bosshardt, Kazuyuki Noguchi, Anton Sculean
    • Organizer
      The 46th Annual Meeting of the Swiss Society of Periodontology
    • Place of Presentation
      Bern, Switzerland
    • Year and Date
      2016-09-01 – 2016-09-02
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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