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トランスポゾン遺伝子発現誘導システムをiPS細胞に応用した歯の再生技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H05519
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 補綴・理工系歯学
研究機関東北大学

研究代表者

江草 宏  東北大学, 歯学研究科, 教授 (30379078)

研究分担者 新部 邦透  東北大学, 大学病院, 助教 (50468500)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード再生歯科補綴学 / iPS細胞 / 歯胚再生 / 軟骨再生 / 再生歯学
研究成果の概要

本研究で我々は,人工多能性幹細胞(iPS細胞)を用いた歯の再生技術の創生を目的とし,トランスポゾンを利用したテトラサイクリン制御性遺伝子発現システムに着目した。歯胚発生に重要なBMP-4遺伝子の発現を調節可能なiPS細胞を作製し,その胚葉体から自己組織化を誘導した結果,中胚葉系の細胞を経て軟骨組織が誘導されると共に,歯胚構成細胞と成り得る非神経外胚葉系の細胞に分化を誘導できることが明らかとなった。本研究成果は,BMP-4等の遺伝子発現操作によって,iPS細胞から歯や軟骨の自己組織化を容易にする可能性を示しており,今後の再生医療への貢献が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在の歯科治療は,失った歯を人工の補綴装置(入れ歯、ブリッジ、インプラント)を用いて補う術式の上に成り立っているが,万能細胞と称されるiPS細胞の発見によって,歯そのものを再生する技術開発に期待が寄せられている。本研究では,細胞内でゲノム上の位置を転移することのできる塩基配列であるトランスポゾンを用いた遺伝子発現制御技術に着目し,歯の発生に重要な遺伝子の発現を操作可能なiPS細胞を作製することで,iPS細胞を軟骨や歯の源基に成り得る細胞に導けることを明らかにした。本研究成果は,試験管内でiPS細胞から歯や軟骨の作製を容易にする可能性を示しており,今後の再生医療への貢献が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 14件、 招待講演 15件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Current bone substitutes for implant dentistry2018

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Egusa H
    • 雑誌名

      Journal of Prosthodontic Research

      巻: 62 号: 2 ページ: 152-161

    • DOI

      10.1016/j.jpor.2017.08.010

    • NAID

      130006733089

    • ISSN
      1883-1958, 1883-9207
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Challenges for stem cell-based “regenerative prosthodontics”2017

    • 著者名/発表者名
      Niibe K, Suehiro F, Oshima M, Nishimura M, Kuboki T, Egusa H
    • 雑誌名

      Journal of Prosthodontic Research

      巻: 61 号: 1 ページ: 3-5

    • DOI

      10.1016/j.jpor.2016.09.001

    • NAID

      130005465202

    • ISSN
      1883-1958, 1883-9207
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The potential of enriched mesenchymal stem cells with neural crest cell phenotypes as a cell source for regenerative dentistry2017

    • 著者名/発表者名
      Niibe K, Zhang M, Nakazawa K, Morikawa S, Nakagawa T, Matsuzaki Y, Egusa H
    • 雑誌名

      Jpn Dent Sci Rev

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 25-33

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2016.09.001

    • NAID

      50012041277

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] iPS細胞が描く歯科医療の未来2019

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      群馬県歯科医学会学術大会 特別講演
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Establishment of a method for fabricating osteochondral constructs from induced pluripotent stem cells2019

    • 著者名/発表者名
      Limraksasin P, Egusa H.
    • 学会等名
      第8回補綴若手研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] In vitro bone tissue fabrication by using iPS cells2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Egusa
    • 学会等名
      The 96th IADR General Session, 国際シンポジウム“Biodental Engineering-Towards Real Tissue Synthesis in vitro”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of a novel technology for targeted differentiation of iPS cells by Notch signaling inducible biomaterials2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Egusa
    • 学会等名
      日本学術振興会/タイ学術会議合同国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] iPS cell-based strategies in bone tissue engineering2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Egusa
    • 学会等名
      5th Airlangga University Joint Scientific Meeting in Dentistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] iPS cell-based strategies for bone and cartilage bioengineering2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Egusa
    • 学会等名
      2018 Chonnam National University School of Dentistry & Dental Hospital International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] iPS Cell-Based Strategies for Bone Tissue Engineering2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Egusa
    • 学会等名
      China-Japan Dental Science Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] iPS Cell-Based Strategies for Bone Bioengineering2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Egusa
    • 学会等名
      Chulalongkorn University Symposium 国際シンポジウム “Trends in Regenerative Dentistry”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Controlled transcriptional regulation of transgene expression during osteogenic differentiation of mouse induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Zhang M, Kamano Y, Okawa H, Egusa H.
    • 学会等名
      International Symposium for Multimodal Research and Education in IOHS-Liaison 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro bone fabrication by controlled BMP2 expression in iPSCs2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Zhang M, Kamano Y, Okawa H, Egusa H.
    • 学会等名
      96th IADR General Session
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bone tissue engineering approach by genetic modification of induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Zhang M, Egusa H.
    • 学会等名
      13th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A stepwise protocol for efficient osteogenic induction of human induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Okawa H, Horie N, Egusa H.
    • 学会等名
      5th Airlangga University Joint Scientific Meeting in Dentistry(JSMiD)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of lyophilized bioengineered bone grafts using genetically modified iPSCs2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Okawa H, Egusa H
    • 学会等名
      66th Annnual Meeting of JADR
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] iPS cell-based strategies in bone tissue engineering2017

    • 著者名/発表者名
      Egusa H
    • 学会等名
      The 2nd Annual Academic Conference of Society of Dental Research Administration, CSA
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞を用いた骨再生医療戦略2017

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      東北大学金属材料研究所共同研究ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Emerging approaches for “regenerative prosthodontics”2017

    • 著者名/発表者名
      Egusa H
    • 学会等名
      2017 Biennial Joint Congress of JPS-CPS-KAP
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] iPS cell-based strategies in bone tissue engineering2017

    • 著者名/発表者名
      Egusa H
    • 学会等名
      第65回 国際歯科研究学会 日本部会(JADR)学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] インプラント臨床における再生医療の現状と挑戦2017

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      第37回日本口腔インプラント学会 近畿・北陸支部学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 再生歯科医療を材料と生体から理解する2016

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      大阪口腔インプラント研究会例会 シンポジウム「組織再生の最前線」
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞が描く歯科医療の未来 ~これからの再生歯科医療への期待と課題~2016

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      第69回東北地区歯科医学会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞を用いた骨組織再生技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      第59回春季日本歯周病学会学術大会 シンポジウム「大規模歯周組織再生を目指した細胞治療開発の新展開」
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 年月日
      2016-05-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Gene delivery and expression systems in induced pluripotent stem cells: In "Interface Oral Health Science 2016"2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang M, Niibe K, Kondo T, Kamano Y, Saeki M, Egusa H.
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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