2017 Fiscal Year Research-status Report
超選択的単離手法による歯髄由来幹細胞を用いた顎骨再生療法の開発
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17K11803
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
管野 貴浩 島根大学, 医学部, 講師 (60633360)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 顎骨再生 / 歯髄由来幹細胞 / 骨髄由来幹細胞 / 生体材料 / 顎骨再建 / 口腔顎顔面外科 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、広範囲な顎骨欠損部の回復には、自家骨移植が最も確実な再建治療法である。しかし外科的侵襲性は高く、組織工学的手法を応用し、安全、効率的かつ効果的な顎骨再生治療の開発が求められている。本研究は、①超選択的に単離する高純度な精製手法による歯髄由来幹細胞を顎骨再生促進における細胞リソースに用い、②われわれがこれまでに有用性を明らかとした、熱可塑性による加工性、高い骨伝導性、生体吸収置換性、機械的強度を有する最適な顎骨再生の足場材料である、3次元多孔質u-HA/PDLLA複合体 (以下3D-H/PLA) と組み合わせることにより、顎骨欠損患者への革新的顎骨再生治療法確立を目的とした。
本年度は、予備実験としてIn VitroおよびIn Vivoの両側面より多角的に研究を開始した。研究には、連携研究者らにより明らかとされた、FACSを用いヒト骨髄由来幹細胞において、LNGFRおよびTHY-1の両者を細胞表面に発現する細胞群のみを選別し、さらにVCAM-1を高発現する超選択的に単離した細胞群は、増殖が非常に早く顕著に選択的に骨再生誘導が可能であることから予備実験に応用した。この超選択的に単離した幹細胞を培養し、3D-H/PLAへ播種したところ、有意に足場材料内へ3次元的に生着増殖することが確認された。一方、SDラットを用い、下顎骨に直径4mm径のCritical bone defectを作製した。超選択的に単離したこのヒト骨髄由来幹細胞の3D-H/PLA への移植条件について条件を変え検索評価することとした。3D-H/PLAへ顎骨欠損部への移植24時間前に、Ex Vivoにてヒト骨髄由来幹細胞を播種・移植してからラット顎骨欠損部へ移植する群が、予備検索より形態および組織学的に有意な顎骨再生を得られることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ヒト歯髄由来幹細胞の培養誘導に関しての、環境整備および手技の安定化に時間を要している。とくに、このヒト歯髄由来幹細胞からフローサイトメトリーおよびFACSを用いてLNGFRおよびTHY-1の両者を発現する細胞群から、超選択的にさらにVCAM-1陽性の細分画した幹細胞群が、高い骨形成能を有する可能性が示唆されており、誘導単離および培養手技の安定化を克服する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
超選択的単離ヒト歯髄由来幹細胞と同様に、LNGFRおよびTHY-1、VCAM-1を発現する超選択的単離ヒト骨髄由来幹細胞については、本研究代表者および連携研究者らにより安定した誘導単離および培養が可能であり、In Vivoにおける顎骨欠損モデルや顎骨再生に向けた条件検索等を進めていくことで、本研究の遅れを補うべく方策として推進する。
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| Causes of Carryover |
やや研究は当初の研究予定から遅れてはいるものの、概ね3年間の研究予定としての初年度の進行具合は順調と考えている。支出額も当初予定予算の90％以上を使用しており、少々の次年度繰り越しが生じたが、ほぼ予定通りと考えられる。次年度以降に有効に使用し、研究をより実りあるものとするよう努める所存である。
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[Journal Article] Computer-assisted Secondary Reconstruction of Mandibular Continuity Defects Using Non-Vascularized Iliac Crest Bone Graft Following Oral Cancer Resection2017
Author(s)
Takahiro Kanno, Masaaki Karino, Aya Yoshino, Takashi Koike, Hiroto Tatsumi, Koji Tsunematsu, Yoshiki Nariai, Taichi Ide, Yunpeng Bai, Ngoc Quang Dong, Joji Sekine
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Journal Title
Journal of Hard Tissue Biology
Volume: 26
Pages: 386-392
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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