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Development of a novel peptide based material to overcome pulpitis using caries derived pulpitis animal model

Research Project

Project/Area Number 23K24526
Project/Area Number (Other) 22H03268 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

高橋 雄介  大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (60397693)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡邉 昌克  大阪大学, 大学院歯学研究科, 特任研究員 (00909492)
蟹江 慧  近畿大学, 工学部, 准教授 (80636407)
岡本 基岐  大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (60755354)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywords不可逆性歯髄炎 / 可逆性歯髄炎 / 歯髄保存療法 / ペプチド / ラット / 覆髄材 / う蝕
Outline of Research at the Start

われわれは、歯髄の創傷治癒メカニズムに基づく歯髄保存療法の確立を目指した研究を展開し、抗炎症作用を通じて歯髄の創傷治癒を促進させるペプチドの同定に成功した。一方、可逆性・不可逆性歯髄炎発症ラットモデルの確立にも成功し、歯髄炎治療のための基盤を構築してきた。
本研究では抗炎症作用を有するペプチドを用いて、ラット歯髄炎モデルを対象に覆髄および断髄実験を実施し、第三象牙質の形成評価に加えて、歯髄炎の治癒機転についても包括的に評価をおこなう。本研究により、歯髄炎罹患歯は抜髄以外の治療法がないという常識を覆し、歯髄保存療法の適応の大幅な拡大が可能となり、歯科臨床に変革をもたらす可能性がある。

Outline of Annual Research Achievements

研究実施計画に基づいて以下の研究を実施した。
①歯髄創傷治癒促進作用をもつ機能ペプチドの最適化実験
従前からのわれわれの一連の研究にて得られた、抗炎症作用を通じて歯髄創傷治癒を促進する直鎖状ペプチド(アミノ酸配列:KLLETECPQ)の機能の向上および安定化を目的に、環状ペプチドを複数設計・合成した(-GGG-KLLETECPQ-GGG-,-G-KLLETECPQ-G-QPCETELLK-Gなど)。合成したペプチドを覆髄材として用いた、健全なラット上顎第一臼歯を対象とした直接覆髄実験を実施し、その後2,4週目においてマイクロCTを用いて形成された第三象牙質について定量的評価をおこなった。その結果、オリジナルのペプチドで得られた結果を上回るレベルでの硬組織形成は観察されず、オリジナルの直鎖状配列ペプチドが最適なペプチドであることが明らかとなった。
②ラットう蝕由来歯髄炎モデルに対するペプチドの覆髄材としての機能評価
オリジナルの直鎖ペプチドを用いて、ラットう蝕由来歯髄炎モデルを対象に直接覆髄実験を実施した。その結果、覆髄4週後において第三象牙質の形成がマイクロCTによる評価で観察されており、本ペプチドを用いた不可逆性歯髄炎を対象とした次世代の歯髄保存療法の可能性が高まったと考えている。次年度は、より重篤な不可逆性歯髄炎などを対象とした実験および詳細な病理組織学的な評価を計画しており、本ペプチドを応用した覆髄材の製品化も視野に入れた展開を検討していく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ペプチドの最適化実験にある程度の時間を要したものの、最適化完了後の実験は順調に進捗している。次年度は最終年度にあたるので、できる限りの結果を得られるよう進めていく予定である。

Strategy for Future Research Activity

歯髄炎を発症したラットを対象にペプチドを用いた歯髄保存療法を模した実験(直接覆髄もしくは断髄)を継続して実施し、硬組織の形成については主にマイクロCTを用いた評価をおこなうとともに、病理組織学的評価を併用することで、歯髄組織における炎症状態について評価をおこなっていく。
さらに、ペプチドの溶出挙動や安定性についての質量分析法による解析なども実施予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] ハルツーム大学(スーダン)

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    • Author(s)
      Kawanishi Yuzo、Maezono Hazuki、Shimaoka Tsuyoshi、Kitatani Takumi、Naito Katsuaki、Sotozono Maki、Klanliang Kittipit、Takahashi Yusuke、Hayashi Mikako
    • Journal Title

      International Journal of Dentistry

      Volume: 2023 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1155/2023/3938522

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    • Author(s)
      Inubushi Toshihiro、Priyanka Nag、Watanabe Masakatsu、Takahashi Yusuke、Kusano Shinnosuke、Kurosaka Hiroshi、Papagerakis Silvana、Papagerakis Petros、Hayashi Mikako、Yamashiro Takashi
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: 11 Pages: 1271455-1271455

    • DOI

      10.3389/fcell.2023.1271455

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  • [Journal Article] Development of Rat Caries-Induced Pulpitis Model for Vital Pulp Therapy2023

    • Author(s)
      Huang H.、Okamoto M.、Watanabe M.、Matsumoto S.、Moriyama K.、Komichi S.、Ali M.、Matayoshi S.、Nomura R.、Nakano K.、Takahashi Y.、Hayashi M.
    • Journal Title

      Journal of Dental Research

      Volume: ‐ Issue: 5 Pages: 574-582

    • DOI

      10.1177/00220345221150383

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    • Author(s)
      Watanabe M.、Okamoto M.、Komichi S.、Huang H.、Matsumoto S.、Moriyama K.、Ohshima J.、Abe S.、Morita M.、Ali M.、Takebe K.、Kozaki I.、Fujimoto A.、Kanie K.、Kato R.、Uto K.、Ebara M.、Yamawaki-Ogata A.、Narita Y.、Takahashi Y.、Hayashi M.
    • Journal Title

      Journal of Dental Research

      Volume: 102 Issue: 3 Pages: 322-330

    • DOI

      10.1177/00220345221135766

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    • Author(s)
      Takahashi Yusuke
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  • [Presentation] Establishment of Novel Diagnostic Methods for Caries-Induced Pulpitis Using MRI2024

    • Author(s)
      Moriyama K, Okamoto M, Matsumoto S, Watanabe M, Huang H, Nakatani K, Takahashi Y, Hayashi M
    • Organizer
      102nd General Session & Exhibition of the IADR 2024
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    • Author(s)
      高橋雄介
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    • Organizer
      第158回日本歯科保存学会2023年度春季学術大会
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    • Author(s)
      松本 紗也子, 岡本 基岐, 黄 海玲, 森山 輝一, 中谷 公貴, 渡邉 昌克, 高橋 雄介, 林 美加子
    • Organizer
      日本歯科保存学会2023年度秋季学術大会
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    • Author(s)
      森山 輝一, 岡本 基岐, 松本 紗也子, 渡邉 昌克, 黄 海玲, 高橋 雄介, 林 美加子
    • Organizer
      第156回日本歯科保存学会2022年度春季学術大会
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  • [Presentation] 歯髄創傷治癒を促進するタンパク質の機能部位の探索2022

    • Author(s)
      渡邉 昌克, 岡本 基岐, 小道 俊吾, 黄 海玲, 松本 紗也子, 森山 輝一, 高橋 雄介, 林 美加子
    • Organizer
      第156回日本歯科保存学会2022年度春季学術大会
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  • [Presentation] Evaluation of MTA-containing resin-based pulp capping materials in animal model2022

    • Author(s)
      Matsumoto S, Moriyama K, Huang H, Watanabe M, Okamoto M, Takahashi Y, Hayashi M
    • Organizer
      98th General Session & Exhibition of the IADR
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 超高磁場MRIを用いた、う蝕の進行に伴う可逆性・不可逆性歯髄炎の新規診断法の確立.2022

    • Author(s)
      森山 輝一, 岡本 基岐, 松本 紗也子, 渡邉 昌克, 黄 海玲, 中谷 公貴,高橋 雄介, 林 美加子
    • Organizer
      第157回日本歯科保存学会2022年度秋季学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Book] MTA アップデート 2021-20222022

    • Author(s)
      興地隆史
    • Total Pages
      96
    • Publisher
      ヒョーロン・パブリッシャーズ
    • ISBN
      9784864320726
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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] むし歯による歯痛の原因「歯髄炎」 その動物モデルを世界初作製

    • URL

      https://www.dent.osaka-u.ac.jp/20230315/6081

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] Peptide and Composition2024

    • Inventor(s)
      高橋、渡邉、岡本、蟹江、林ら
    • Industrial Property Rights Holder
      高橋、渡邉、岡本、蟹江、林ら
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ペプチド、及び組成物2022

    • Inventor(s)
      高橋雄介、渡邉昌克、岡本基岐、林美加子ら
    • Industrial Property Rights Holder
      高橋雄介、渡邉昌克、岡本基岐、林美加子ら
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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