高純度歯髄幹細胞の顎骨壊死治療への応用

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11656
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 安居 孝純 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師(非常勤) (80348771)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 種昭 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (00227745) ; 森川 暁 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (00424169) ; 馬渕 洋 東京医科歯科大学, 大学院保健衛生学研究科, 助教 (50424172)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 顎骨壊死 / 歯髄幹細胞 / フローサイトメトリー

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、高い増殖能および骨形成能を有するLNGFR(Low+)THY-1(High+)歯髄幹細胞をフローサイトメトリーを用いて分離し、ビスフォスフォネート関連顎骨壊死モデルマウスに移植し、その治療効果（骨形成、血管新生）を評価することを目的としている。本年度はLNGFR(Low+)THY-1(High+)歯髄幹細胞が発現する遺伝子や成長因子（Growth factor)について検索を行い、in vitroでビスフォスフォネート製剤(BP)投与が歯髄幹細胞の増殖や骨関連遺伝子、血管内皮細胞増殖因子へどのように影響するかを確認する実験を行った。今後はこれらの実験を重ね、実験結果を確認していく予定である。特に、血管新生に関わる血管内皮細胞増殖因子（VEGF）の発現レベル、骨関連遺伝子のalkaline phosphatase (ALP)、bone morphogenic protein-2 (BMP-2)、osteocalcin (OC)、osteoprotegerin (OPG)の発現レベルについて引き続き確認する予定である。マウスのビスフォスフォネート関連顎骨壊死モデルに対する歯髄幹細胞移植による治療効果は、骨芽細胞への分化による骨形成だけではなく、成長因子等を産生することにより宿主細胞の骨形成、血管新生を促すパラクライン効果も考えられる。そのため、これらの実験はLNGFR(Low+)THY-1(High+)歯髄幹細胞の有する骨形成および血管新生に対する治療効果を確認するために重要であると考えられる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

LNGFR(Low+)THY-1(High+)歯髄幹細胞が発現する遺伝子や成長因子(Growth factor)についての検索およびin　vitroでビスフォスフォネート製剤投与が歯髄幹細胞の増殖や骨関連遺伝子、血管内皮細胞増殖因子へどのように影響するかについての実験に時間を要しているため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、ビスフォスフォネート製剤投与が歯髄幹細胞の増殖や骨関連遺伝子、血管内皮細胞増殖因子へどのように影響するかについての実験を重ね、実験結果を確かなものにしていく予定である。その後、ビスフォスフォネート関連顎骨壊死モデルマウスを作製し、LNGFR(Low+)THY-1(High+)歯髄幹細胞による顎骨壊死治療の有効性を検討する予定である。LNGFR(Low+)THY-1(High+)歯髄幹細胞は、尾静脈からの投与および局所への移植を行い、その有効性を検討する。マイクロCTや組織学的所見による骨形成の評価だけでなく、血管新生や骨芽細胞および破骨細胞関連マーカー、移植細胞の骨形成への関与等についても確認する予定である。

Causes of Carryover

今年度はin vitroの実験を中心に行ったため、研究室にある試薬を使用し実験を行うことが可能であったことによる。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成２９年度以降は、マウス顎骨壊死モデルを作製し歯髄幹細胞の移植を行う実験を予定しているため、マウス購入のために使用する計画である。また、マイクロＣＴ撮影および組織標本作製、染色（特殊染色、免疫染色）に使用を予定している。

Research Products

• [Presentation] 純化歯髄幹細胞は高い骨形成能を有する (2016)
  • Author(s): 安居孝純, 馬渕 洋, 森川 暁, 鬼澤勝弘, 赤澤智宏, 中川種昭, 岡野栄之, 松崎有未
  • Organizer: 第３７回日本炎症・再生医学会
  • Place of Presentation: 京都市勧業会館みやこめっせ（京都府京都市）
  • Year and Date: 2016-06-16 – 2016-06-17