The development of periodontal and endodontal tissue regenetation targeted amelogenin/GRP78 complex

• Project/Area Number: 20K09958
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 讃井 彰一 九州大学, 大学病院, 講師 (70507780)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福田 隆男 九州大学, 大学病院, 講師 (80507781) ; 武富 孝治 久留米大学, 医学部, 准教授 (10553290)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: アメロジェニン / テプレノン / GRP78 / amelogenin / tissue regeneration

Outline of Research at the Start

本研究はアメロジェニン・GRP78複合体が免疫応答や創傷治癒等に与える影響、およびそこに至るまでの分子メカニズムを解明するため、複合体の構造解析により複合体の核内移行の機序や生理的機能を解明することと、またGRP78を誘導するテプレノンにより、人為的にこの複合体の活性増強が可能かを検証することを目的としている。これらの結果をもって、テプレノンとアメロジェニンの複合投与による新しい歯周組織再生療法を開発すると共に、歯髄の再生に応用可能か否かについて研究の展開を図る。

Outline of Annual Research Achievements

先行研究で、アメロジェニンと細胞膜上のGRP78が会合し、この複合体が歯根膜細胞の遊走を制御する、歯根膜細胞において、胃薬テプレノンがGRP78を誘導し、アメロジェニンの添加で創傷治癒・血管新生作用のあるサイトカインの産生を上昇させる、アメロジェニン・GRP78複合体が核内移行することでマクロファージによる抗原提示を抑制する、等の現象を見出している。しかし、この複合体がどのような構造で核内に移行し、どのシグナル伝達経路を介して免疫抑制と創傷治癒を促進するのかは依然不明である。本研究はアメロジェニン・GRP78複合体が免疫応答や創傷治癒等に与える影響、およびそこに至るまでの分子メカニズムを解明するため、複合体の構造解析により複合体の核内移行の機序や生理的機能を解明することと、またGRP78を誘導するテプレノンにより、人為的にこの複合体の活性増強が可能かを検証することを目的としている。これらの結果をもって、テプレノンとアメロジェニンの複合投与による新しい歯周組織再生療法を開発すると共に、歯髄の再生に応用可能か否かについて研究の展開を図る。
歯根膜細胞をテプレノン刺激したところ、血管新生作用のあるAngptl4と上皮細胞成長因子ファミリーの一つであるアンフィレグリンの分泌が確認された。さらに、テプレノン単体刺激群と比較してテプレノン+アメロジェニン複合刺激群において、血管新生誘導因子であるIL-8、MCP-1、IL-6の発現が確認され、その分泌亢進によりヒト臍帯静脈内皮細胞の管腔形成が誘導された。つまり、テプレノンとアメロジェニンの複合刺激は歯根膜遊走を強力に促進し、さらに創傷治癒・血管新生を誘導する可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Endothelial Insulin Resistance Exacerbates Experimental Periodontitis (2023)
  • Author(s): Zeze T.、Shinjo T.、Sato K.、Nishimura Y.、Imagawa M.、Chen S.、Ahmed A.-k.、Iwashita M.、Yamashita A.、Fukuda T.、Sanui T.、Park K.、King G.L.、Nishimura F.
  • Journal Title: Journal of Dental Research Volume: 102 Issue: 10 Pages: 1152-1161
  • DOI: 10.1177/00220345231181539
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Epithelial-to-mesenchymal transition, inflammation, subsequent collagen production, and reduced proteinase expression cooperatively contribute to cyclosporin-A-induced gingival overgrowth development (2023)
  • Author(s): Imagawa Mio、Shinjo Takanori、Sato Kohei、Kawakami Kentaro、Zeze Tatsuro、Nishimura Yuki、Toyoda Masaaki、Chen Shuang、Ryo Naoaki、Ahmed Al-kafee、Iwashita Misaki、Yamashita Akiko、Fukuda Takao、Sanui Terukazu、Nishimura Fusanori
  • Journal Title: Frontiers in Physiology Volume: 14 Pages: 01-16
  • DOI: 10.3389/fphys.2023.1298813
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] XAF1 overexpression exacerbates diabetes by promoting pancreatic β-cell apoptosis. (2022)
  • Author(s): Nishimura Y, Iwashita M, Hayashi M, Shinjo T, Watanabe Y, Zeze T, Yamashita A, Fukuda T, Sanui T, Sano T, Asano T, Nishimura F.
  • Journal Title: Acta Diabetol Volume: 59 Issue: 10 Pages: 1275-1286
  • DOI: 10.1007/s00592-022-01930-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Extracellular vesicles derived from GMSCs stimulated with TNF-α and IFN-α promote M2 macrophage polarization via enhanced CD73 and CD5L expression. (2022)
  • Author(s): Watanabe Y, Fukuda T, Hayashi C, Nakao Y, Toyoda M, Kawakami K, Shinjo T, Iwashita M, Yamato H, Yotsumoto K, Taketomi T, Uchiumi T, Sanui T, Nishimura F.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 12(1) Issue: 1 Pages: 13344-13344
  • DOI: 10.1038/s41598-022-17692-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] miR-1260b inhibits periodontal bone loss by targeting ATF6β mediated regulation of ER stress. (2022)
  • Author(s): Hayashi C, Fukuda T, Kawakami K, Toyoda M, Nakao Y, Watanabe Y, Shinjo T, Sano T, Iwashita M, Yotsumoto K, Shida M, Taketomi T, Sanui T, Uchiumi T, Kanematsu T, Nishimura F.
  • Journal Title: Front Cell Dev Biol Volume: 10 Pages: 1061216-1061216
  • DOI: 10.3389/fcell.2022.1061216
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Combined application of geranylgeranylacetone and amelogenin promotes angiogenesis and wound healing in human periodontal ligament cells. (2021)
  • Author(s): Yamato H, Sanui T, Yotsumoto K, Nakao Y, Watanabe Y, Hayashi C, Aihara R, Iwashita M, Tanaka U, Taketomi T, Fukuda T, Nishimura F
  • Journal Title: J Cell Biochem Volume: 122(7) Issue: 7 Pages: 716-730
  • DOI: 10.1002/jcb.29903
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Exosomes from TNF-α-treated human gingiva-derived MSCs enhance M2 macrophage polarization and inhibit periodontal bone loss (2021)
  • Author(s): Nakao Yuki、Fukuda Takao、Zhang Qunzhou、Sanui Terukazu、Shinjo Takanori、Kou Xiaoxing、Chen Chider、Liu Dawei、Watanabe Yukari、Hayashi Chikako、Yamato Hiroaki、Yotsumoto Karen、Tanaka Urara、Taketomi Takaharu、Uchiumi Takeshi、Le Anh D.、Shi Songtao、Nishimura Fusanori
  • Journal Title: Acta Biomaterialia Volume: 122 Pages: 306-324
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2020.12.046
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Adipose-specific C-C motif chemokine ligand (CCL) 19 overexpression drives the mice to both insulin resistance and weight gain (2021)
  • Author(s): Hayashi Masato、Iwashita Misaki、Nishimura Yuki、Shinjo Takanori、Sano Tomomi、Yamashita Akiko、Fukuda Takao、Sanui Terukazu、Asano Tomoichiro、Nishimura Fusanori
  • Journal Title: BMJ Open Diabetes Research & Care Volume: 9 Issue: 1 Pages: e001871-e001871
  • DOI: 10.1136/bmjdrc-2020-001871
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Amelogenin Downregulates Interferon Gamma-Induced Major Histocompatibility Complex Class II Expression Through Suppression of Euchromatin Formation in the Class II Transactivator Promoter IV Region in Macrophages (2020)
  • Author(s): Yotsumoto K, Sanui T, Tanaka U, Yamato H, Alshargabi R, Shinjo T, Nakao Y, Watanabe Y, Hayashi C, Taketomi T, Fukuda T, Nishimura F.
  • Journal Title: Frontiers in Immunology Volume: 11 Pages: 709-709
  • DOI: 10.3389/fimmu.2020.00709
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] SPOCK1 is a novel inducer of epithelial to mesenchymal transition in drug-induced gingival overgrowth (2020)
  • Author(s): Alshargabi Rehab、Sano Tomomi、Yamashita Akiko、Takano Aiko、Sanada Taiki、Iwashita Misaki、Shinjo Takanori、Fukuda Takao、Sanui Terukazu、Kishida Shosei、Nishimura Fusanori
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 10 Issue: 1 Pages: 9785-9785
  • DOI: 10.1038/s41598-020-66660-z
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] SPOCK1 induces adipose tissue maturation: New insights into the function of SPOCK1 in metabolism (2020)
  • Author(s): Alshargabi Rehab、Shinjo Takanori、Iwashita Misaki、Yamashita Akiko、Sano Tomomi、Nishimura Yuki、Hayashi Masato、Zeze Tatsuro、Fukuda Takao、Sanui Terukazu、Nishimura Fusanori
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 533 Issue: 4 Pages: 1076-1082
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.09.129
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] miR-582-5p, that targets Skp1 and suppresses NF-kB signaling-mediated inflammation, is down-regulated in periodontitis and obesity. (2023)
  • Author(s): Li Rongzhi, Tomomi Sano, Takao Fukuda, Takanori Shinjyo, Misaki Iwashita, Akiko Yamashita, Terukazu Sanui, Fusanori Nishimura.
  • Organizer: 日本歯科保存学会2023年度春季学術大会（158回）
• [Presentation] バイオ３Dプリンターを用いた歯肉幹細胞由来骨様立体構造物の作製方法の確立と骨分化能、石灰化度に関する解析 (2023)
  • Author(s): 豊田真顕、梶岡俊一、福田隆男、川上賢太郎、信太実有、李金鳳、林千華子、中尾雄紀、讃井彰一、西村英紀
  • Organizer: 第66回秋季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] ト歯肉由来幹細胞を用いて作製した骨様立方構造体の解析 (2023)
  • Author(s): 豊田真顕、梶岡俊一、福田隆男、藤本亮太、川上賢太郎、信太実有、李金鳳、林千華子、中尾雄紀、讃井彰一、中山功一、西村英紀
  • Organizer: 第９回細胞凝集研究会
• [Presentation] バイオ3Dプリンターを用いた、間葉系幹細胞からの骨様立法構造物作製への挑戦 (2022)
  • Author(s): 豊田真顕、梶岡俊一、福田隆男、渡辺ゆかり、林千華子、川上賢太郎、中尾雄紀、四本かれん、大和寛明、讃井彰一、西村英紀
  • Organizer: 第65回日本歯周病学会春季学術大会
• [Presentation] 歯肉幹細胞由来エクソソーム内包miR-1260bによる小胞体ストレス応答制御を介した歯周炎骨吸収抑制効果 (2022)
  • Author(s): 林千華子、福田隆男、渡邊ゆかり、川上賢太郎、豊田真顕、中尾雄紀、四本かれん、大和寛明、新城尊徳、讃井彰一、西村英紀
  • Organizer: 第65回日本歯周病学会春季学術大会
• [Presentation] TNF-a/IFN-a共刺激した歯肉幹細胞由来エクソソームはCD73とCD5Lを介して抗炎症性M2マクロファージを誘導する (2022)
  • Author(s): 渡邊ゆかり、林千華子、川上賢太郎、豊田真顕、中尾雄紀、大和寛明、四本かれん、新城尊徳、岩下未咲、讃井彰一、福田隆男、西村英紀
  • Organizer: 第156回日本歯科保存学会2022年度春季学術大会
• [Presentation] Fabrication of stem cell-based scaffold-free bone-like 3D structures. (2022)
  • Author(s): Toyoda M, Kajioka S, Fujimoto R, Hayashi C, Kawakami K, Watanabe Y, Nakao Y, Yotsumoto K, Sanui T, Fukuda T, Nakayama K, Nishimura. F.
  • Organizer: The 108th Annual Meeting of the American Academy of Periodontology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ヒト歯髄細胞由来マイクロベジクル含有PKRを標的とした歯髄鎮静薬および歯内・歯周病変モデルの作成に向けて (2022)
  • Author(s): 川上賢太郎、渡邊ゆかり、林千華子、豊田真顕、新城尊徳、讃井彰一、福田隆男、西村英紀
  • Organizer: 第156回日本歯科保存学会2022年度春季学術大会
• [Presentation] Endothelial insulin resistance contributes to the pathogenesis of diabetes-related periodontitis. (2022)
  • Author(s): Tatsuro Zeze, Takanori Shinjo, Kohei Sato, Mio Imagawa, Yuki Nishimura, Misaki Iwashita, Akiko Yamashita, Takao Fukuda, Terukazu Sanui, Fusanori Nishimura.
  • Organizer: 2022 IADR/APR General Session & Exhibition
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Endothelial insulin resistance contributes to the exacerbation of diabetes-related periodontitis. (2022)
  • Author(s): Tatsuro Zeze, Takanori Shinjo, Kohei Sato, Mio Imagawa, Yuki Nishimura, Misaki Iwashita, Takao Fukuda, Terukazu Sanui, Fusanori Nishimura.
  • Organizer: 108th AAP Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Fabrication of stem cell-based scaffold-free bone-like 3D structures. (2022)
  • Author(s): Toyoda M, Kajioka S, Fujimoto R, Hayashi C, Kawakami K, Watanabe Y, Nakao Y, Yotsumoto K, Sanui T, Fukuda T, Nakayama K, Nishimura F..
  • Organizer: 108th AAP Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] miR-1260b inhibits periodontal bone loss by targeting ATF6β. (2022)
  • Author(s): Hayashi C, Kawakami K, Toyoda M, Watanabe Y, Nakao Y, Yotsumoto K, Yamato H, Shinjo T, Sanui T, Fukuda T, Nishimura F.
  • Organizer: 108th AAP Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] バイオ３Dプリンターを用いた、間葉系幹細胞からの骨様立法構造物作製への挑戦 (2022)
  • Author(s): 豊田真顕、梶岡俊一、川上賢太郎、林千華子、渡邊ゆかり、中尾雄紀、四本かれん、讃井彰一、福田隆男、西村英紀
  • Organizer: 令和4年度日本歯周病学会九州五大学 日本臨床歯周病学会九州支部合同研究会
• [Presentation] ヒト歯髄細胞由来マイクロベジクル含有PKRを標的とした歯髄鎮静薬および歯内・歯周病変モデルの作成に向けて (2022)
  • Author(s): 川上賢太郎、渡邊ゆかり、林千華子、豊田真顕、新城尊徳、讃井彰一、福田隆男、西村英紀
  • Organizer: 第157回日本歯科保存学会2022年度秋季学術大会
• [Presentation] 歯肉幹細胞由来エクソソーム内包miR-1260bによる小胞体ストレス応答制御を介した抗炎症作用. (2021)
  • Author(s): 林千華子、福田隆男、渡邊ゆかり、川上賢太郎、豊田真顕、中尾雄紀、四本かれん、大和寛明、新城尊徳、讃井彰一、西村英紀.
  • Organizer: 第64回春季日本歯周病学会学術大会
• [Presentation] ゲラニルゲラニルアセトンとアメロジェニンの歯周組織再生への複合的効果 (2021)
  • Author(s): 大和寛明、讃井彰一、四本かれん、中尾雄紀、渡邊ゆかり、林千華子、相原良亮、岩下未咲、田中麗、福田隆男、西村英紀
  • Organizer: 2021年度日本歯科保存学会春季学術大会(第154回)
• [Presentation] 歯肉幹細胞由来エクソソーム内包miR-1260bによる小胞体ストレス応答制御を介した歯槽骨吸収抑制作用. (2021)
  • Author(s): 林千華子, 福田隆男, 渡邊ゆかり, 川上賢太郎, 豊田真顕, 中尾雄紀, 四本かれん，大和寛明，新城尊徳，讃井彰一，西村英紀.
  • Organizer: 2021年度日本歯科保存学会秋季学術大会(第155回)
• [Presentation] Exosomes from TNF-α-treated human gingiva-derived MSCs enhance M2 macrophage polarization and inhibit periodontal bone loss. (2021)
  • Author(s): Yuki Nakao, Yukari Watanabe, Chikako Hayashi, Hiroaki Yamato, Karen Yotsumoto, Terukazu Sanui, Takanori Shinjo, Takao Fukuda, Fusanori Nishimura.
  • Organizer: Kyudai Oral Bioscience & OBT Research Center 5th Joint International Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Exosomal miR-1260b derived from TNF-α-treated hGMSCs inhibits periodontal bone loss by targeting ATF6β-mediated regulation of ER stress. (2021)
  • Author(s): Chikako Hayashi, Takao Fukuda, Yukari Watanabe, Kentaro Kawakami, Masaaki Toyoda, Yuki Nakao, Karen Yotsumoto, Hiroaki Yamato, Takanori Shinjo, Terukazu Sanui, Fusanori Nishimura
  • Organizer: Kyudai Oral Bioscience & OBT Research Center 5th Joint International Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Therapeutic potential of exosomes derived from GMSCs in periodontal disease. (2020)
  • Author(s): Yuki Nakao, Takao Fukuda, Yukari Watanabe, Chikako Hayashi, Kentaro Kawakami, Masaaki Toyoda, Karen Yotsumoto, Hiroaki Yamato, Takanori Shinjo, Urara Tanaka, Terukazu Sanui, Fusanori Nishimura.
  • Organizer: IADR General Session & Exhibition
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Amelogenin inhibits IFNγ-induced MHC class II expression in macrophages. (2020)
  • Author(s): Karen Yotsumoto, Urara Tanaka, Terukazu Sanui, Takao Fukuda, Chikako Hayashi, Yuki Nakao, Hiroaki Yamato, Yukari Watanabe, Fusanori Nishimura
  • Organizer: IADR General Session & Exhibition
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 歯肉幹細胞由来エクソソームは、miR-1260bによるRANKL阻害により歯槽骨吸収を抑制する (2020)
  • Author(s): 中尾雄紀、福田隆男、渡邊ゆかり、林千華子、川上賢太郎、豊田真顕、四本かれん、大和寛明、新城尊徳、田中麗、讃井彰一、西村英紀
  • Organizer: 第153回日本歯科保存学会2020年度秋季学術大会
• [Presentation] 歯肉幹細胞GMSC由来エクソソームによるCD73を介した免疫制御機構 (2020)
  • Author(s): 渡邊ゆかり、福田隆男、中尾雄紀、林千華子、川上賢太郎、豊田真顕、四本かれん、大和寛明、讃井彰一、西村英紀
  • Organizer: 第153回日本歯科保存学会2020年度秋季学術会
• [Presentation] Therapeutic potential of exosomes derived from GMSCs in periodontal disease. (2020)
  • Author(s): Yuki Nakao, Takao Fukuda, Yukari Watanabe, Chikako Hayashi, Kentaro Kawakami, Masaaki Toyoda, Karen Yotsumoto, Hiroaki Yamato, Takanori Shinjyo, Urara Tanaka, Terukazu Sanui, Fusanori Nishimura.
  • Organizer: American Academy of Periodontology (AAP), 106th Annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Combined application of geranylgeranylacetone and amelogenin promotes angiogenesis and wound healing in human periodontal ligament cells. (2020)
  • Author(s): Hiroaki Yamato, Terukazu Sanui, Karen Yotsumoto, Yuki Nakao, Yukari Watanabe, Chikako Hayashi, Takao Fukuda, Urara Tanaka, Fusanori Nishimura.
  • Organizer: American Academy of Periodontology (AAP), 106th Annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Amelogenin suppresses IFNγ-induced MHC class II expression in macrophages. (2020)
  • Author(s): Karen Yotsumoto, Terukazu Sanui, Urara Tanaka, Hiroaki Yamato, Yuki Nakao, Yukari Watanabe, Chikako Hayashi, Takao Fukuda, Fusanori Nishimura
  • Organizer: American Academy of Periodontology (AAP), 106th Annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Exosomes from TNF-α-treated human gingiva-derived MSCs inhibit periodontal bone loss via miR-1260b-mediated RANKL inhibition. (2020)
  • Author(s): Yuki Nakao, Takao Fukuda, Yukari Watanabe, Chikako Hayashi, Kentaro Kawakami, Masaaki Toyoda, Karen Yotsumoto, Hiroaki Yamato, Takanori Shinjyo, Urara Tanaka, Terukazu Sanui, Fusanori Nishimura.
  • Organizer: JADR, The 68th annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Amelogenin down-regulates MHC class II antigen presentation on macrophages. (2020)
  • Author(s): Karen Yotsumoto, Terukazu Sanui, Hiroaki Yamato, Urara Tanaka, Yuki Nakao, Chikako Hayashi, Hiroaki Yamato, Yukari Watanabe, Takao Fukuda, Fusanori Nishimura
  • Organizer: JADR, The 68th annual meeting
  • Int'l Joint Research
• [Book] 日本歯周病学会編 糖尿病患者に対する歯周治療ガイドライン改定第3版 (2023)
  • Author(s): 西村英紀, 青山典生, 稲垣幸司, 梅﨑陽二朗, 讃井彰一, 白方良典, 鈴木茂樹, 高橋慶壮, 富田幸代, 内藤徹, 中川種昭, 長澤敏行, 中島貴子, 二宮雅美, 沼部幸博, 林丈一朗, 水谷幸嗣, 水野智仁, 三辺正人, 山下明子, 山本直史
  • Total Pages: 106
  • Publisher: 医歯薬出版株式会社
• [Book] ザ・ペリオドントロジー第4版 (2023)
  • Author(s): 讃井彰一 他
  • Total Pages: 291
  • Publisher: 永末書店
• [Book] EMD Science Flash「Emdogain Gelの炎症抑制効果」 (2020)
  • Author(s): 讃井彰一, 四本かれん, 西村英紀.
  • Total Pages: 4
  • Publisher: ストローマンジャパン
• [Remarks] 九州大学 研究者情報
  • URL: https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/index.html
• [Remarks] 九州大学 研究者情報
  • URL: https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/searchSP/details/K003417/index.html