細胞移植治療に最適化された骨再生治療用骨芽細胞培養技術の開発

• 研究課題/領域番号: 16K20684
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 歯周治療系歯学
• 研究機関: 愛知学院大学
• 研究代表者: 相野 誠 愛知学院大学, 歯学部, 講師 (20572811)
• 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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 歯周病 / 骨再生 / 骨芽細胞 / ３次元培養 / 細胞外環境 / 再生医療

研究成果の概要

近年細胞移植治療のため柔軟性があり生体環境を模倣しやすいハイドロゲルによる３次元培養が近年盛んに研究されている。研究代表者は操作性が高く、細胞接着性が高い生体適合材料であるGelatin Methacryloyl (GelMA)を用いて３次元培養を行うことで培養環境が細胞に与える影響を検討した。GelMAは濃度により硬さを変化させるため骨芽細胞に最適化した硬度を解析した結果、16Kpaのものが最適だった。この硬度で培養した結果細胞は凝集し、骨基質タンパク遺伝子の発現上昇が見られた。これらのことから骨組織再生に向けて培養を行う際にはGelMAによる３次元培養が適している事が判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯周病は日本国民が最も歯を失う原因となる疾患である。この歯周病で破壊された骨組織は一般的な歯科治療で回復できる症例が限られており、また患者自身が自覚症状を持つほどに進行した歯周病では回復させる事が非常に難しい。現在多くの分野の医療において回復させる事が難しいような損傷を負った場合、細胞移植治療による回復が行われつつあるが、組織によって培養法や条件が異なる。今回の研究成果から骨組織の再生に適した細胞培養の可能性を示し、将来的には細胞移植治療につなげる事が可能になると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] IL-15 and RANKL Play a Synergistically Important Role in Osteoclastogenesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okabe I, Kikuchi T, Mogi M, Takeda H, Aino M, Kamiya Y, Fujimura T, Goto H, Okada K, Hasegawa Y, Noguchi T, Mitani A.
  • 雑誌名: J Cell Biochem 巻: 118(4) 号: 4 ページ: 739-747
  • DOI: 10.1002/jcb.25726
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] F-spondin negatively regulates dental follicle differentiation through the inhibition of TGF-beta activity. (2017)
  • 著者名/発表者名: Orimoto A, Kurokawa M, Handa K, Ishikawa M, Nishida E, Aino M, Mitani A, Ogawa M, Tsuji T Saito M
  • 雑誌名: Arch Oral Biol 巻: 79 ページ: 7-13
  • DOI: 10.1016/j.archoralbio.2017.02.019
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of interleukin (IL)-35 on IL-17 expression and production by human CD4+ T cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okada K, Fujimura T, Kikuchi T, Aino M, Kamiya Y, Izawa A, Iwamura Y, Goto H, Okabe I, Miyake E, Hasegawa Y, Mogi M, Mitani A.
  • 雑誌名: Peer J. 巻: e2999 ページ: e2999-e2999
  • DOI: 10.7717/peerj.2999
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Serum Amyloid A Promotes E-Selectin Expression via Toll-Like Receptor 2 in Human Aortic Endothelial Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishida E, Aino M, Kobayashi SI, Okada K, Ohno T, Kikuchi T, Hayashi JI, Yamamoto G, Hasegawa Y, Mitani A.
  • 雑誌名: Mediators of Inflammation 巻: 7150509 ページ: 7150509-7150509
  • DOI: 10.1155/2016/7150509
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 再生治療におけるGelMA-RFの足場材料としての新たな可能性について (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤亮真,西田英作,小林周一郎,相野 誠,黒須康成,三谷章雄
  • 学会等名: 第149回日本歯科保存学会秋季学術大会
• [学会発表] GelMA-RFの足場材料としての可能性について (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤亮真,西田英作,小林周一郎,相野 誠,三谷章雄
  • 学会等名: 第16回日本再生歯科医学会学術大会
• [学会発表] 歯周病病態におけるTh17細胞に対するIL-35の役割についての基礎的検討. (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡田康佑, 藤村岳樹, 菊池毅, 相野誠, 神谷洋介, 伊澤有郎, 後藤久嗣, 岩村侑樹, 岡部猪一郎, 三宅永莉子, 長谷川義明, 茂木眞希雄, 三谷章雄
  • 学会等名: 第60回春季日本歯周病学会学術大会
• [学会発表] アルゴンイオンボンバードメントを用いたポリ塩化ビニリデン(PVDC)フィルムの生体活性増強とGBRへの応用. (2017)
  • 著者名/発表者名: 小林周一郎, 林達秀, 相野誠, 西田英作, 朝倉正紀, 岡部栄治郎, 河合逹志, 野口俊英, 三谷章雄
  • 学会等名: 第17回日本外傷歯学会学術大会
• [学会発表] ヒト歯肉上皮細胞におけるIL-35の影響について (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田康佑, 藤村岳樹, 菊池毅, 相野誠, 神谷洋介, 伊澤有郎, 後藤久嗣, 岡部猪一郎, 三宅永莉子, 三谷章雄
  • 学会等名: 第145回日本歯科保存学会秋季学術大会
  • 発表場所: 長野県松本市
  • 年月日: 2016-10-27
• [学会発表] ヒト口腔由来上皮細胞のジルコニアに対する付着特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡部栄治郎, 菊池毅, 石原裕一, 後藤久嗣, 相野誠, 河合逹志, 三谷章雄, 村上弘
  • 学会等名: 第46回秋季日本口腔インプラント学会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
• [学会発表] Fundamental assessment of irradiation method for antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) using a laser transmitted through soft tissue. (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwamura Y, Hayashi J, Sasaki Y, Okada K, Fujimura T, Nishida E, Aino M, Kikuchi T, Yamamoto H, Mitani A, Fukuda M.
  • 学会等名: 15ht Congress of the World Federation for Laser Dentistry
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 国際学会
• [学会発表] Antimicrobial photodynamic therapy using a laser transmitted through soft tissue. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sasaki Y, Hayashi J, Iwamura Y, Okada K, Fujimura T, Nishida E, Aino M, Kikuchi T, Yamamoto H, Mitani A, Fukuda M.
  • 学会等名: 15ht Congress of the World Federation for Laser Dentistry
  • 発表場所: 名古屋
  • 国際学会