New innovation of jaw bone reconstruction using octacalciumphosphate/collagen composite and iPS cells

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09988
• 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: Tohoku University
• Principal Investigator: Takahashi Tetsu 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (60226850)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩間 亮介 東北大学, 大学病院, 助教 (20866628) ; 江草 宏 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30379078) ; 鈴木 治 東北大学, 歯学研究科, 教授 (60374948) ; 鎌倉 慎治 東北大学, 医工学研究科, 教授 (80224640)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 顎骨再建 / リン酸オクタカルシウム / iPS細胞 / 3次元スフェロイド培養 / β-TCP / ハイドロキシアパタイト

Outline of Final Research Achievements

In order to establish a new method for jawbone reconstruction using octacalcium phosphate (OCP)-collagen and iPS cells without harvesting autologous bone, we conducted three-dimensional spheroid culture with various bone graft materials containing iPS cells and OCP. As a result, we observed the formation of larger spheroids compared to existing β-TCP, hydroxyapatite, and the untreated control. This opened the door to establishing a reconstruction method using iPS cells and octacalcium phosphate (OCP)-collagen. It was concluded that further validation experiments in vivo using experimental animals are necessary in the future.

Free Research Field

口腔外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

リン酸オクタカルシウム（OCP)・コラーゲンは新しい骨補填材として歯槽骨の再建に使われているが、iPS細胞と組み合わせることで、さらに大規模な顎骨再建に用いることが示唆され、外傷、腫瘍などによって生じた顎骨欠損に対し、自家骨を採取することなく再建が可能になり、自家骨採取などに伴う長期間の入院、術後の歩行障害などの後遺症を回避でき患者の肉体的、精神的な負担を大幅に軽減することができることが考えられた。また入院などの期間を回避することで医療経済学的にも大きな貢献ができると考えられる。