臨床応用可能な安全で機能的なヒトiPS細胞由来歯性間葉細胞の誘導技術の開発

• 研究課題/領域番号: 17K17304
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 矯正・小児系歯学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 関 大輔 東北大学, 歯学研究科, 大学院非常勤講師 (90758442)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: iPS細胞 / 歯 / 再生医療 / 歯学

研究成果の概要

歯の再生を実現するためには、良質で安全な細胞シーズを十分量準備するための技術開発が必要である。本研究の目的は、遺伝子導入法およびスフェロイド培養法を基軸として、効率的で安全な象牙芽細胞への分化能を有するゼノフリーヒトiPS細胞由来歯性間葉細胞の分化誘導を目指した基盤技術を確立することとした。
フィーダーフリー培養法で培養したヒトiPS細胞から歯性間葉細胞の前駆細胞である神経堤様細胞を樹立し、神経堤マーカー遺伝子の発現亢進を確認した。さらに、ヒトiPS細胞由来神経堤細胞から歯性間葉細胞への分化を誘導させるため、遺伝子導入や歯性細胞培養上清の添加を行なった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯の再生は広く社会から切望されている。歯の再生を実現するには、幹細胞から歯を構成する上皮・間葉細胞への分化誘導方法を確立しなけらばならない。本研究により、ヒトiPS細胞から神経堤細胞を経て歯性間葉細胞の分化を誘導する技術を開発するための基盤的知見が得られた。これらの知見に基づき、今後さらにヒトへ応用可能な、安全で効率的なiPS細胞由来歯性細胞分化技術開発の進展が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of Open Bite and Stomatognathic Function in an Axenfeld- Rieger Syndrome Patient by Orthodontic Sectional Arch Mechanics: Clinical Considerations and the Risk of Orthodontic Tooth Movement (2019)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Seki, Nobuo Takeshita, Masahiro Seiryu, Toru Deguchi, Teruko Takano-Yamamoto
  • 雑誌名: Acta Medica Okayama 巻: 73 号: 3 ページ: 255-262
  • DOI: 10.18926/AMO/56869
  • NAID: 120006648005
  • URL: https://ousar.lib.okayama-u.ac.jp/56869
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insulin-like growth factor 1 modulates bioengineered tooth morphogenesis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Oyanagi T, Takeshita N, Hara M, Ikeda E, Chida T, Seki D, Yoshida M, Seiryu M, Takano I, Kimura S, Oshima M, Tsuji T, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 9 号: 1 ページ: 368-368
  • DOI: 10.1038/s41598-018-36863-6
  • NAID: 120006875661
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] IGF1 regulates morphogenesis of bioengineered teeth via proliferation and differentiation of dental epithelial and mesenchymal cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Toshihito Oyanagi，Nobuo Takeshita，Mamiko Hara，Etsuko Ikeda， Toko Chida，Daisuke Seki，Michiko Yoshida，Masahiro Seiryu，Ikuko Takano，Seiji Kimura，Masamitsu Oshima，Takashi Tsuji，Teruko Takano-Yamamoto,
  • 学会等名: 5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society World Congress, Kyoto, Japan
• [学会発表] Odz3はRhoA、アクチン制御を介した遊走促進および分化の促進により、ATDC5の軟骨細胞分化を調整する (2018)
  • 著者名/発表者名: 高野郁子、竹下信郎、関大輔、大柳俊仁、吉田倫子、木村晴地、川津正慶、山本照子
  • 学会等名: 第７７回日本矯正歯科学会大会、横浜
• [学会発表] 膜タンパク質Ten-m/Odz3はFGF2によるRhoA活性制御を介してATDC5のアクチン再構成、遊走、分化を促す (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹下信郎、高野郁子、関大輔、大柳俊仁、吉田倫子、山本照子
  • 学会等名: 第３６回日本骨代謝学会学術集会、長崎