2020 Fiscal Year Research-status Report
歯髄幹細胞由来オルガノイドによる顎骨壊死予防法の開発
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20K09997
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
安居 孝純 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師(非常勤) (80348771)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 種昭 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (00227745)
森川 暁 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (00424169)
馬渕 洋 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (50424172)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 歯髄幹細胞 / 顎骨壊死 / オルガノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、難治性疾患であるビスフォスフォネート製剤関連顎骨壊死予防のための、歯髄幹細胞移植の有効性を検討することを目的としている。これまでに、ヒト歯髄幹細胞分離マーカーを同定し、フローサイトメトリーにより純化した歯髄幹細胞が高い増殖能および骨形成能を示すことを報告した。この歯髄幹細胞から3次元培養により作製したオルガノイドを、ビスフォスフォネート製剤投与後の免疫不全マウスの抜歯窩に移植し、顎骨壊死予防への有用性を評価する。
今年度は新型コロナウイルス感染拡大の影響もあり、研究室での実験および研究室間の連携に支障を来し、遅れを生じた。これまで共同研究機関の研究分担者により行っていた歯髄幹細胞の3次元培養を、慶應義塾大学歯科・口腔外科学教室でも行えるように設備や器具を揃えた。その上で実験を繰り返し、想定した細胞塊を作製することが可能となった。
今後は、3次元培養した歯髄幹細胞について、in vitroおよびin vivoでの実験を行い、様々な観点から顎骨壊死予防に関する効果を評価する。特に、歯髄幹細胞に発現する細胞増殖因子や骨関連遺伝子、血管内皮細胞増殖因子、抗炎症因子について、リアルタイムPCRやELISA、Cytokine array等による評価を行う。また、ビスフォスフォネート製剤投与後のマウス抜歯窩への歯髄幹細胞の移植が、どのように顎骨壊死予防に寄与するのか明らかにする。歯髄幹細胞移植による軟組織形成、血管新生、骨形成、抗炎症効果を、免疫染色やマイクロCT等を用いて評価する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染拡大の影響もあり、研究室での実験および研究室間の連携に支障を来し遅れを生じた。その間に動物実験計画書、倫理申請書を見直し、再申請を行った。年後半より、研究室での実験を再開している。
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| Strategy for Future Research Activity |
高い増殖能、in vivoでの長期生存能や骨形成能を示すLNGFR(Low+)THY-1(High+)歯髄幹細胞オルガノイドを、ビスフォスフォネート製剤投与後のマウス抜歯窩に移植する。骨形成だけでなく様々な観点から顎骨壊死予防に関する効果を評価する。
1)in vitroで、歯髄幹細胞由来オルガノイドの発現する細胞増殖因子や骨関連遺伝子、血管内皮細胞増殖因子、抗炎症因子について、フローサイトメトリー、ELISA、Cytokine array等を用いて評価する。
2)ビスフォスフォネート製剤投与後のマウスの抜歯窩に歯髄幹細胞由来オルガノイドを移植し、顎骨壊死予防に対する有効性を検討する。骨形成、骨代謝関連：歯髄幹細胞移植による骨形成と移植細胞の関与、破骨細胞数の変化等について組織学的に評価する。マイクロCTを撮影し、骨の構造解析による新生骨の定量的評価を行う。血管新生：ビスフォスフォネート製剤投与を行うと血管新生が阻害されるとされているが、骨形成には血管新生が非常に重要である。そのため、ビスフォスフォネート製剤投与後のマウスに歯髄幹細胞を移植すると血流の改善を示すのかについて、免疫染色を行い評価する。軟組織形成：ビスフォスフォネート関連顎骨壊死の原因の一つとして抜歯窩（開放創）からの細菌感染が示唆されている。歯髄幹細胞由来オルガノイドをビスフォスフォネート製剤投与マウスの抜歯窩に移植し、軟組織形成および再生軟組織内の血管新生について評価する。抗炎症効果：歯髄幹細胞移植により抗炎症効果を示すのかについても評価する予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大の影響もあり、実験が計画通りに進まなかったため、次年度に繰り越すこととなった。特に、NOD/SCIDマウス購入費用が生じなかったことが、理由と考えられる。次年度はin vivoでの実験を積極的に行いたいと考えているため、今年度分の助成金を有効に使用する予定である。
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[Journal Article] Influence of prostate cancer status on the prevalence of medication-related osteonecrosis of the jaw2021
Author(s)
Takazumi Yasui, Moemi Kimura, Hiroki Nagamine, Shosuke Yajima, Takeshi Karube, Hitoshi Sato, Seiji Asoda, Satoshi Hara, Katsuhiro Onizawa
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Journal Title
Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology and Oral Radiology
Volume: 131
Pages: 312-318
DOI
Peer Reviewed
