Innovative basic research to establish the organoid using oral tissue stem cells

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K10183
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
• Research Institution: Nihon University (2020-2022); Tokyo Medical and Dental University (2019)
• Principal Investigator: ABE Shigehiro 日本大学, 医学部, 助教 (00510364)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 幹細胞 / 歯原性上皮細胞 / 歯原性間葉細胞 / オルガノイド / 歯の再生

Outline of Final Research Achievements

We isolated the odontogenic cells, including the dental sac, apical papilla, and periodontal ligament, during extraction of human teeth with immature apices and analysed for stem cell biology. We have successfully cultured odontogenic epithelium from dental follicule tissue. Mesenchymal tissues, apical papilla and periodontal ligament were readily culturable, retained neural crest stem cell-like characteristics, and identified each tissue-specific markers. We investigated organoid culture methods for the formation and reconstruction of spheres from cells derived from odontogenic epithelium and mesenchyme. We improved various organoid culture methods and found that long-term culture was possible by floating the culture after Matrigel embedding in the culture method we developed.

Free Research Field

再生歯学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

同一患者から採取した歯乳頭、歯根膜および口腔粘膜由来の多能性細胞の幹細胞特性の違いを初めて報告した。また、今まで未知であった発生段階の歯根形成中の歯の組織特異的分子マーカーとしてCD24およびCD56を同定した。このことは、将来の歯原性間葉組織を区別するためのマーカーとなることが示唆される。
さらに、今後は、分子細胞生物学的にこの培養法を改良していく必要があるが、代表者が開発した培養法においてヒト歯原性細胞からなるオルガノイド（アッセンブロイド）を長期間培養することが可能であり、将来の歯の再生におけるオルガノイド培養法において一歩を踏み出すことに成功したと考えている。