歯周組織の機能を有する次世代型インプラントの開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09623
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 鷲尾 薫 東京女子医科大学, 医学部, 非常勤講師 (50514486)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 細胞シート / 歯根膜細胞 / チタン

Outline of Annual Research Achievements

インプラント周囲炎はその埋入後5年から10年で約半数の患者に惹起される症状で根本的解決策の開発が喫緊の問題となっている。本研究では間葉系幹細胞を含む細胞のもつ免疫抑制作用に着目し、細胞シート付着型インプラントの開発検討を重ねてきた。大動物を用いた顎骨欠損モデルへ歯根膜細胞シート付着インプラントを埋入させた検討では、手技や部位・顎骨の状態にもよるが、3割程度の成功率で顎骨内に固定できることを示した。組織学的な観察結果では、移植12週後でも周囲骨との癒着は概ね認められず、歯根膜様組織を含む線維性組織が天然歯周囲に見られるような多方向へ走行している様子が一部に認められた。さらに長期移植では、最長50週間インプラント体周囲に炎症が起こっていないことを確認できている。本年度は新生された歯根膜様組織が限局的であったのを改善させるため、移植歯根膜細胞から効率的にインプラント体上にセメント質形成を誘導させる培養条件について検討を行う予定であった。コロナ禍であることを鑑み、抜去歯から細胞採取を行う代わりに、購入した歯根膜細胞を用いて検討を行う準備として、細胞の分化能を比較したところ、抜去歯由来細胞に比べ分化能が低いことが判明した。そこでラット由来の歯根膜細胞を用いて検討を進めることとし、ラットより効率的に歯根膜細胞を採取する方法を検討した。
また、これまで蓄積してきた細胞シートを用いたチタン・細胞接着の考え方を応用して、顎骨壊死に対する細胞を利用した治療法の模索も行った。チタンプレートを用いて顎骨及びスクリュー移植による薬剤関連顎骨壊死モデルをラットを用いて作製し、作製した病態モデルに骨髄由来間葉系幹細胞シートを移植し治療効果を検討した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

インプラント開発においては想定していた実験が細胞の特性が想定と異なっていたため、実施することができず、予定を変更せざるを得なくなった。一方で、新たに開始したチタンプレートを用いた実験については着実に進めることができた。

Strategy for Future Research Activity

インプラント開発においては細胞の性質を確認した上でセメント質への効率的な分化誘導方法について検討を続ける。平行して顎骨壊死に対するチタンプレートと細胞シートを用いた検討については、治療効果は認められたものの限定的であったため、手技を改良し病態モデルの再現性向上を目指す。また細胞シートの貼付方法を変更し治療効果向上を図る。

Causes of Carryover

予定していた実験が想定と異なる結果であったため計画の立て直しを余儀なくされ、またコロナ禍の影響により予定よりも検討が進まなかったため。