A new strategy for controlling tooth movement using the hematogenous stem cell supply system: toward the development of nucleic acid drugs

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K09829
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 石田 雄之 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (00516297)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細道 純 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (00420258)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: SDF-1 / ケモカイン / 矯正的歯の移動 / cell homing

Outline of Annual Research Achievements

近年、骨折治癒過程における局所骨代謝活性化に、SDF-1が血行性幹細胞供給メカニズムを介し重要な役割を果たしていることが報告された。我々はその点に着目し、これまでSDF-1/CXCR4シグナル抑制が矯正的歯の移動量を減少させること、またSDF-1が破骨細胞の歯根膜圧迫側への集積に深く関わることを発見した。また、これらの研究結果を臨床応用する方法として、歯周組織に対する非侵襲性の核酸医薬導入法を開発し、国内外の学会で高く評価を受けてきた。
本研究では、これらの成果を発展させ、骨髄幹細胞が血行性供給システムを介し局所集積する動態を理解し、そのシステムを利用した歯の移動制御を核酸医薬を用いて行うことを目的とし、１）矯正的歯の移動時の歯周組織内におけるSDF-1発現動態の解明、２）歯の移動時のSDF-1/CXCR4シグナルと血行性骨髄幹細胞供給メカニズムの解明、および３）SDF-1に対する核酸医薬を利用した歯の移動制御法の開発、を行うものである。
令和３年度は、血行性細胞供給システムにおけるSDF-1の働きを調査するために、作成したGFPラベリングラットの骨髄移植モデルを用いて、蛍光識別したラット由来の骨髄細胞が、矯正力による歯の移動時に、局所に血行供給が行われているかをIVISを用いて解析を行ったが、細胞の絶対量が少なかったためか経皮的にGFP蛍光を観察することができなかった。そのため、組織切片を作製し、蛍光顕微鏡にて観察を行ったところ、歯根膜圧迫側にラベリングされた細胞を確認できたことから、現在はそのデータの解析を行っている。また、マイクロCT解析により、矯正力による歯の移動が骨髄移植において制限がかかること、また骨改造の遅延が惹起されることが分かり、その原因について現在調査を続けている。