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ヒト多能性幹細胞由来神経堤細胞を用いた歯科用新素材の安全性評価系の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H05535
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 歯科医用工学・再生歯学
研究機関国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所

研究代表者

古江 美保  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 ヒト幹細胞応用開発室, 招へいプロジェクトリーダー (80257310)

研究分担者 二川 浩樹  広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 教授 (10228140)
菅 三佳 (岸本三佳)  国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 開発研究員 (00340448)
峯 裕一  広島大学, 医歯薬保健学研究科(歯), 講師 (60605989)
福田 隆之  国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 ヒト幹細胞応用開発室, 特任研究員 (20708771)
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
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワード神経堤 / 神経堤分化 / ヒト多能性幹細胞 / 分化誘導 / in vitro 毒性評価 / 歯科材料 / 動物代替法実験 / 毒性評価 / 動物代替法 / iPS細胞 / 神経堤細胞 / 毒性予測 / 頭部神経堤 / 毒性・安全性評価 / 再生医学 / 細胞・組織 / 歯学 / 発生・分化 / 薬剤反応性
研究成果の概要

口蓋裂は頭部領域でもっとも頻度の高い先天異常のひとつである。実験動物による薬剤毒性予測では種差や系統差が大きく、現状での予測は難しい。申請者らはヒトiPS 細胞から頭部神経堤細胞の誘導に成功した。そこで、「歯科用新素材の頭部領域形態形成異常への影響の評価」を目標として、ヒトiPS細胞由頭部神堤細胞を用いたin vitro 発生毒性評価アッセイを構築することを本研究の目的とした。アッセイに適した改良をおこない、3種の既存の歯科材料を用いて、各種濃度の細胞毒性を評価した。その結果から、構築したアッセイ 系は歯科材料の毒性を評価できることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

口蓋裂の病因は解明されていないが、妊娠時服用薬剤による影響もその原因のひとつであると考えられている。現状では、実験動物による評価ではヒトにおける口蓋裂発生の予測が難しい。近年、様々な歯科材料が開発されており、歯科材料が口蓋裂の原因となるようなことがあってはならない。この研究により開発したヒトiPS 細胞から頭部神経堤細胞の誘導法を用いた毒性評価アッセイにより既存の歯科材料の細胞毒性を評価することができた。新規歯科材料の毒性を評価する方法の一つとして使用されるようさらに研究を進めていきたい。

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

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Neural Crest Cell Models of Development and Toxicity: Cytotoxicity Assay Using Human Pluripotent Stem Cell-Derived Cranial Neural Crest Cell Model2019

    • 著者名/発表者名
      Suga Mika、Furue Miho K.
    • 雑誌名

      Developmental Toxicology

      巻: 1965 ページ: 35-48

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9182-2_4

    • ISBN
      9781493991815, 9781493991822
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A morphology-based assay platform for neuroepithelial-like cells differentiated from human pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Suga Mika、Kii Hiroaki、Ueda Naoko、Liu Yu-Jung、Nakano Takako、Dan Tomoro、Uozumi Takayuki、Kiyota Yasujiro、Furue Miho K.
    • 雑誌名

      The International Journal of Developmental Biology

      巻: 62 号: 9-10 ページ: 613-621

    • DOI

      10.1387/ijdb.180161mf

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolation and Expansion of Human Pluripotent Stem Cell-derived Hepatic Progenitor Cells by Growth Factor Defined Serum-free Culture Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Fukuda T., Takayama K., Hirata M., Liu Y., Yanagihara K., Suga M., Mizuguchi H., Furue M.
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 352 号: 2 ページ: 333-345

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2017.02.022

    • 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] Prediction of differentiation tendency toward hepatocytes from gene expression in undifferentiated human pluripotent stem cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Yanagihara K, Liu Y, Kanie K, Okamura M, Hirata M, Fukuda T, Suga M, Nikawa H, Kato R, Furue MK.
    • 雑誌名

      Stem cells and development.

      巻: 25(24) 号: 24 ページ: 1884-1897

    • DOI

      10.1089/scd.2016.0099

    • 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
  • [雑誌論文] Biological Effects of Culture Substrates on Human Pluripotent Stem Cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Y, Furue MK.
    • 雑誌名

      Stem Cells Int.

      巻: Epub 号: 1

    • DOI

      10.1155/2016/5380560

    • 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
  • [雑誌論文] In Vitro Models of Cranial Neural Crest Development toward Toxicity Tests: Frog, Mouse and Human.2016

    • 著者名/発表者名
      Suga M, Hayashi Y, Furue MK.
    • 雑誌名

      Oral Dis.

      巻: - 号: 5 ページ: 559-565

    • DOI

      10.1111/odi.12523

    • 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] ヒト多能性幹細胞の培養における増殖因子の生理活性測定法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      菅三佳、平井雅子、上田直子、劉有容、中野貴子、福田隆之、末盛博文、古江美保
    • 学会等名
      日本組織培養学会第90 回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来頭部神経堤様細胞を用いたin vitro発生毒性試験法の構築に関する基礎的研究2017

    • 著者名/発表者名
      菅 三佳、三村 純代、劉 有容、中野 貴子、二川 浩樹、古江美保
    • 学会等名
      日本動物実験代替法第30回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] "The Role Of The Signaling Factors On Differentiation Of Human Embryonic Stem Cell-Derived Neural Crest Stem Cells "2016

    • 著者名/発表者名
      Suga M., Mimura S., Okada K., Kinehara M., Nikawa H., and Furue MK.
    • 学会等名
      ISSCR 2016 ANNUAL MEETING
    • 発表場所
      SAN FRANCISCO CA USA
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "Development and application of morphological evaluation for human pluripotent stem cells ヒト多能性幹細胞の形態評価測定法開発とその利用."2016

    • 著者名/発表者名
      古江-楠田美保
    • 学会等名
      日本組織培養学会第 89 回大会
    • 発表場所
      大阪 千里ライフサイエンスセンター
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Neural crest cells models of development and toxicity Developmental Toxicology: Methods and Protocols, Second Edition, book edited by Louise Winn2018

    • 著者名/発表者名
      Suga M., Furue, KM.
    • 出版者
      Springer Science+Business Media New York
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] ヒト多能性幹細胞の培養における増殖因子の生物活性の測定 (動物細胞培養における分離・精製手法と自動化技術)2018

    • 著者名/発表者名
      菅三佳、古江美保
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2017 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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