2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K17344
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| Research Institution | Fukuoka Dental College |
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Principal Investigator |
中村 雅子 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 助教 (70781102)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | シクロフォスファミド / インスリン様成長因子(IGF-1) / インスリン様成長因子受容体(IGF-1R) / ヘルトヴィッヒ上皮鞘細胞(HERS) / 上皮間葉転換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H29年度は、１）in vitroにおける歯根形成に関与するヘルトヴィッヒ上皮鞘(HERS)細胞への抗がん剤・シクロフォスファミド（CPA)の影響と２）マウスへのCPA投与による臼歯萌出および歯根形成状態のマクロおよび組織学的検索を中心に行った。
具体的には、in vitro実験においては、CPA刺激によるHERS細胞の生存率および各種マーカーのwestern blotting (WB)および細胞免疫染色（ICC）による発現の検索を行った。HERS細胞の伸長に関連するインスリン様成長因子（IGF-1）のレセプター(IGF-1R）、上皮系マーカー（CK14およびE-cadherin）および増殖活性因子であるKi-67の陽性率は、CPA濃度の増加に伴い、低下する傾向がWB法およびICC法で明らかとなった。それに対して、間葉系マーカーであるvimentinおよびN-cadherinは、WB法およびICC法ともに、非刺激群では陽性所見は認めなかったが、CPA高濃度刺激群において、間葉系マーカーの陽性率が増加した。これらのin vitro結果は、CPA刺激に対して、HERS細胞は本来の上皮系から間葉系性状にスイッチする可能性が示唆された。
In vivo実験においては、歯根形成停止モデルマウス作製のために、生後0、5、10日齢マウスに腹腔内投与し、出生20日齢に歯の形成状態を組織学的に確認した。その結果、投与群およびコントロールの非投与群ともに、歯の萌出は認めた。しかしながら、未完成である歯根・根尖部の組織に両者の違いを認めた。すなわち、CPA投与群においてはHERS細胞が消失して、周囲の間葉系細胞に変化している組織像を認めた。この結果は、投与群の根尖部ではHERS細胞の上皮間葉形質転換（EMT）が誘導されている可能性を示唆していると考えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
In vitroにおけるHERS細胞へのCPA刺激の影響に関しての結果は、ほぼ予定通りに進んでいる。しかしながら、in vivoでのデータ解析が、当初の予定よりも若干遅れている。とくに、投与群での根尖部組織における免疫組織化学的検索によるEMTの可能性を裏付けるデータが不足している。その理由として、マウスモデルはCPA投与により歯根の形成に障害を与え、歯の萌出障害あるいは形成障害を観察することを目的とした。しかしながら、抗がん剤投与によるマウスの死亡や刺入点からの抗がん剤の漏出といった手技の問題等によるモデル数の不足が一つの原因であった。現在、モデルの作製法は安定してきたので、モデル数は充実してきている。次に、免疫組織化学的検索法での問題が生じた。すなわち、脱会標本による免疫染色において、一部の上皮系あるいは間葉系マーカーの染色性に再現性がみられず、免疫組織化学的にEMTの証明に至っていない。この点に関しては、固定法、及び染色賦活法などの工夫を行なっている。これら２点の問題点を解決して、平成３０年度には遅れを取り戻す予定にしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの培養細胞実験および動物モデルを用いた解析から、抗がん剤投与により歯根形成に直接関与する上皮系細胞であるHERS細胞は、上皮系形質を間葉系形質に変換（EMT）する可能性がWB法およびICC法による関連タンパクの発現推移から推測されている。このEMT現象は、抗がん剤刺激に対する歯の形成過程における適応現象である可能性が考えられる。そこで、平成３０年度は、CPA刺激に対するHERS細胞におけるEMT誘導機序の解明を行う。具体的には、上皮系マーカー発現の抑制機序とそれに関連した間葉系マーカー発現の亢進機序に関与する遺伝子を明らかにする。in vitro実験において明らかにされたHERS細胞の抗がん剤刺激で誘導されるEMT関連遺伝子の発現を、抗がん剤投与動物モデルの歯根形成期で免疫組織化学的およびin situ hybridization法により検討する。これらの発現結果から、動物モデルにおける歯根形成の抑制メカニズムを明らかにする予定である。さらに、in vitro実験において間葉系幹細胞（MSC)との共培養システムを確立して、CPA刺激に対するEMT機序へのMSCの関与を明らかにする。また、MSCの関与による遺伝子の発現変化を明らかにすることにより、MSCを用いたHERS細胞の抗がん剤での傷害を抑制するメカニズムを組み立てたいと考えている。
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Research Products
(3 results)
