2018 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding of molecular mechanisms of tooth development using iPS interference and application to tooth regeneration techniques
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18H02991
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
窪木 拓男 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (00225195)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 孝 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50339131)
大野 充昭 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (60613156)
宝田 剛志 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 研究教授 (30377428)
渡辺 亮 京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点助教 (60506765)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 歯の再生 / iPS干渉法 / 象牙芽細胞マスター転写因子 / エナメル芽細胞マスター転写因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究は，歯科医学において未達成の重要な研究課題である「エナメル芽細胞・象牙芽細胞のマスター遺伝子」を同定し，それを利用して生理機能を有した臓器としての歯の再生法を開発することを目的としている．具体的には，①器官原基法を応用した発生学的アプローチ，②レーザーマイクロダイセクションを応用した組織学的アプローチ，③既知の重要な転写因子を利用した絞り込み等の技術を総動員してエナメル芽細胞・象牙芽細胞分化時におけるマスター遺伝子の絞り込みを行い，iPS細胞樹立技術を逆手に取ったマスター遺伝子同定法（iPS干渉法）やゲノム編集技術を駆使してエナメル芽細胞・象牙芽細胞のマスター遺伝子を同定する．
2018年度は，胎生11.5, 12.5, 14.5, 18.5日齢のマウスから歯胚を摘出し，上皮と間葉に分離し，それぞれの組織を用いてRNA-Seq解析を行い，歯胚発生初期やエナメル質や象牙質形成期に特異的に発現する転写因子の抽出を行った．さらに，iPS干渉法に用いる予定のヒト歯乳頭由来間葉系幹細胞 (以下, hSCAP)，ヒト骨髄由来間葉系幹細胞，ヒト成人皮膚由来線維芽細胞からRNAをそれぞれ抽出し，hSCAP特異的に発現している転写因子を抽出した．本結果と，これまでに実施してきた，レーザーマイクロダイセクションを応用した組織学的解析の結果と照らし合わせ，幹細胞の象牙芽細胞への分化や象牙芽細胞自身の分化に関わっている可能性がある転写因子を抽出した．
さらに，hSCAPを効率よくiPS細胞へと誘導する培養条件を検討し，効率よくiPS細胞へと誘導される条件を見出した．
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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
幹細胞の象牙芽細胞への分化や象牙芽細胞自身の分化に関わっている転写因子の抽出，hSCAPのiPS細胞への誘導法の条件検討が終了しており，概ね順調に進んていると考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
線維芽細胞に山中4因子を遺伝子導入することで，iPS細胞が樹立可能であるが，山中４因子と他の転写因子を同時に遺伝子導入すると，細胞の運命決定を支配するマスター遺伝子を同時に遺伝子導入した時のみ，iPS細胞が樹立されないことが最近明らかとなった．そこで，2019年度は，2018年度に抽出した候補因子を，hSCAPに山中４因子と共に遺伝子導入し，iPS細胞の樹立を阻害する転写因子を抽出することで，hSCAP特異的なつまり，歯原性間葉系幹細胞の運命決定をするマスター遺伝子を探索する．
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] A multi-centered epidemiological study evaluating the validity of the treatment difficulty indices developed by the Japan Prosthodontic Society.2018
Author(s)
Kuboki T, Ichikawa T, Baba K, Fujisawa M, Sato H, Aita H, Koyama S, Hideshima M, Sato Y, Wake H, Kimura-Ono A, Nagao K, Kodaira-Ueda Y, Tamaki K, Sadamori S, Tsuga K, Nishi Y, Sawase T, Koshino H, Masumi SI, Sakurai K, Ishibashi K, Ohyama T, Akagawa Y, Hirai T, Sasaki K, Koyano K, Yatani H, Matsumura H
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Journal Title
Journal of Prosthodontic Reserach
Volume: 62(2)
Pages: 162-170
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