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象牙芽細胞の新規分化機構と極性制御によるiPS細胞からの象牙質歯髄複合体の再生

研究課題

研究課題/領域番号 18H02984
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関岩手医科大学

研究代表者

原田 英光  岩手医科大学, 歯学部, 教授 (70271210)

研究分担者 大津 圭史  岩手医科大学, 歯学部, 准教授 (60509066)
横山 拓矢  岩手医科大学, 医学部, 講師 (70772094)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワードiPS細胞 / 再生 / 象牙芽細胞 / 象牙質歯髄複合体 / iPS / 歯髄再生 / Semaphorin4D / Copine-7 / 象牙質再生 / ヒトiPS細胞 / 極性制御 / CPNE7 / iPSC / Semaphorin / 象牙芽細胞分化 / 歯の再生 / 3Dオルガノイド / 神経堤細胞 / 象牙質歯髄複合体再生 / 細胞極性制御
研究成果の概要

ヒトCopine-7(hCPNE7)によるヒトiPS細胞(hiPS)から象牙質歯髄複合体形成を誘導する技術開発を目的とした。hiPS細胞から誘導した神経堤様細胞(NCLC)に対してhCPNE7あるいはhCPNE7発現エナメル芽細胞株)の培養上清を作用させると,象牙芽細胞への分化を示すことができた。さらに新たに樹立したヘルトビッヒ上皮鞘細胞株が分泌した基底膜成分もまた歯乳頭間葉系幹細胞対して象牙芽細胞分化誘導と極性を示し,さらにNCLCに対しても同様の成果を得た。上皮細胞オルガノイドとNCLCオルガノイドの結合3D培養によって分化誘導促進や石灰化形成を示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯髄は疎性結合組織でできており,歯の感覚や防御機構を担っている。この歯髄に感染が及んだ場合は抜髄(歯髄除去)が必要となるが,除去された歯髄腔内は人工的材料で充填するのみである。そのため象牙質の知覚や修復能は失われ,歯自体も脆弱になる。歯髄の再生に関する研究は,不用となった歯の間葉系幹細胞を用いた再生が臨床トライアルまで来たが,具体的な実績にはなっていない。本研究の成果によってiPS細胞を利用することで生体から細胞を採取するリスクもなくなり,より現実味が帯びてきたと言える。iPS細胞を使った再生医療は他の器官を含めて本質的課題が多く残るが,将来的な医療としての基礎データを提示できた。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件) 図書 (1件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Seoul National Univ(韓国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Yonsei University/Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Yonsei Univ./Seoul National Univ.(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Yonsei Univ./Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Local application of Usag-1 siRNA can promote tooth regeneration in Runx2-deficient mice2021

    • 著者名/発表者名
      Mishima Sayaka、Takahashi Katsu、Kiso Honoka、Murashima-Suginami Akiko、Tokita Yoshihito、Jo Jun-Ichiro、Uozumi Ryuji、Nambu Yukiko、Huang Boyen、Harada Hidemitsu、Komori Toshihisa、Sugai Manabu、Tabata Yasuhiko、Bessho Kazuhisa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 13674-13674

    • DOI

      10.1038/s41598-021-93256-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oxygen regulates epithelial stem cell proliferation via RhoA-actomyosin-YAP/TAZ signal in mouse incisor2021

    • 著者名/発表者名
      Otsu Keishi、Ida-Yonemochi Hiroko、Ikezaki Shojiro、Ema Masatsugu、Hitomi Jiro、Ohshima Hayato、Harada Hidemitsu
    • 雑誌名

      Development

      巻: 148 号: 4

    • DOI

      10.1242/dev.194787

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cell dynamics in Hertwig's epithelial root sheath are regulated by β‐catenin activity during tooth root development2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Siqin、Choi Hwajung、Kim Tak‐Heun、Jeong Ju‐Kyung、Liu Yudong、Harada Hidemitsu、Cho Eui‐Sic
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Physiology

      巻: 236 号: 7 ページ: 5387-5398

    • DOI

      10.1002/jcp.30243

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation of Wnt signalling reduces the population of cancer stem cells in ameloblastoma2021

    • 著者名/発表者名
      Kim Hyun‐Yi、Li Shujin、Lee Dong‐Joon、Park Jin Hoo、Muramatsu Takashi、Harada Hidemitsu、Jung Young‐Soo、Jung Han‐Sung
    • 雑誌名

      Cell Proliferation

      巻: 54 号: 7

    • DOI

      10.1111/cpr.13073

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel cyclic peptide (Naturido) modulates glia?neuron interactions in vitro and reverses ageing-related deficits in senescence-accelerated mice2021

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro Shinichi、Shinada Tetsuro、Wu Zhou、Karimazawa Mayumi、Uchidate Michimasa、Nishimura Eiji、Yasuno Yoko、Ebata Makiko、Sillapakong Piyamas、Ishiguro Hiromi、Ebata Nobuyoshi、Ni Junjun、Jiang Muzhou、Goryo Masanobu、Otsu Keishi、Harada Hidemitsu、Suzuki Koichi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 1 ページ: 0245235-0245235

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0245235

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mast4 knockout shows the regulation of spermatogonial stem cell self-renewal via the FGF2/ERM pathway2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Seung-Jun、Park Jinah、Lee Dong-Joon、Otsu Keishi、Kim Pyunggang、Mizuno Seiya、Lee Min-Jung、Kim Hyun-Yi、Harada Hidemitsu、Takahashi Satoru、Kim Seong-Jin、Jung Han-Sung
    • 雑誌名

      Cell Death & Differentiation

      巻: 20 号: 5 ページ: 1441-1454

    • DOI

      10.1038/s41418-020-00670-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional Expression of Sodium-Dependent Glucose Transporter in Amelogenesis.2020

    • 著者名/発表者名
      Ida-Yonemochi H, Otsu K, Harada H, Ohshima H.
    • 雑誌名

      Journal of Dental Research

      巻: - 号: 8 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1177/0022034520916130

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vesicular nucleotide transporter‐immunoreactive type I cells associated with P2X3‐immunoreactive nerve endings in the rat carotid body2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Takuya、Yamamoto Yoshio、Hirakawa Masato、Kato Kouki、Saino Tomoyuki
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 528 号: 9 ページ: 1486-1501

    • DOI

      10.1002/cne.24837

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective Differentiation of Induced Pluripotent Stem Cells Into Dental Cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Kim EJ, Yoon KS, Arakaki M, Otsu K, Fukumoto S, Harada H, Green DW, Lee JM, Jung HS.
    • 雑誌名

      Dev Dyn

      巻: Jan;248(1) 号: 1 ページ: 129-139

    • DOI

      10.1002/dvdy.24663

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 歯の発生,萌出,乳歯歯根吸収および関連するトピックス2019

    • 著者名/発表者名
      原田英光、大津 圭史
    • 雑誌名

      小児歯科臨床

      巻: 24 ページ: 14-19

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Microdissection and Isolation of Mouse Dental Epithelial Cells of Continuously Growing Mouse Incisors.2019

    • 著者名/発表者名
      Harada H, Otsu K.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 1922 ページ: 3-11

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9012-2_1

    • ISBN
      9781493990115, 9781493990122
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Craniofacial Bone Regeneration using iPS Cell-Derived Neural Crest Like Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kikuchi K, Masuda T, Fujiwara N, Kuji A, Miura H, Jung H-S, Harada H, Otsu K.
    • 雑誌名

      Journal of Hard Tissue Biology

      巻: 27 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.2485/jhtb.27.1

    • NAID

      130006301954

    • ISSN
      1341-7649, 1880-828X
    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Loss of Stemness, EMT, and Supernumerary Tooth Formation in Cebpb-/-Runx2+/- Murine Incisors.2018

    • 著者名/発表者名
      Saito K, Takahashi K, Huang B, Asahara M, Kiso H, Togo Y, Tsukamoto H, Mishima S, Nagata M, Iida M, Tokita Y, Asai M, Shimizu A, Komori T, Harada H, MacDougall M, Sugai M, Bessho K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 5169-5169

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23515-y

    • NAID

      120006545187

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] エナメル上皮細胞が担うエナメル質形成と多様な役割2021

    • 著者名/発表者名
      原田英光
    • 学会等名
      福岡歯科大学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Regulatory mechanism of dental epithelial stem cells by microenvironmental oxygen-RhoA-YAP/TAZ signal in mouse incisor2021

    • 著者名/発表者名
      Keishi Otsu, Hiroko Ida-Yonemochi, Shojiro Ikezaki, Hayato Ohshima, Hidemitsu Harada
    • 学会等名
      ISSCR
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エナメル質形成におけるカルシウムトランスポーター局在制御メカニズ2021

    • 著者名/発表者名
      大津圭史, 稲葉 陽, 池崎晶二郎, 森川和政, 原田英光
    • 学会等名
      日本解剖学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウス付着上皮細胞培養法と細胞株樹立2021

    • 著者名/発表者名
      池崎昌二郎, 熊上-坂野深香 大津圭史, 原田英光
    • 学会等名
      岩手歯学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 成熟期エナメル芽細胞のプロトンポンプの新規機能2020

    • 著者名/発表者名
      大津圭史, 池崎晶二郎, 原田英光
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxygen regulates dental epithelial stem cell proliferation via RhoA-actomyosin-YAP/TAZ signal2020

    • 著者名/発表者名
      Keishi Otsu, Hiroko Ida-Yonemochi, Shojiro Ikezaki, Hayato Ohshima, Hidemitsu Harada
    • 学会等名
      2020 ISSCR
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エナメル芽細胞におけるLPAシグナルの機能的役割2020

    • 著者名/発表者名
      稲葉陽, 池崎昌二郎, 原田英光, 大津圭史
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] エナメル芽細胞におけるプロトンポンプはナノモーターとして分泌小胞の輸送を担っているか?2020

    • 著者名/発表者名
      原田英光、池崎晶二郎、後藤(松元)奈緒美,中西(松井)真弓,和田洋、孫(和田)戈虹、大津圭史
    • 学会等名
      第15回ナノバイオメディカル学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Role of vacuolar proton-pumps (V-ATPase) at maturation stage of amalogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Shojiro Ikezaki, Keishi Ots, Naomi Matsumoto, Mayumi Nakanishi-Matsui, Hidemitsu Harada
    • 学会等名
      The 2019 TMD (Tooth Morphogenesis & Differentiation) meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] THE HYPOXIC MICROENVIRONMENT MAINTAIN DENTAL EPITHELIAL STEM CELLS VIA RHOA-YAP/TAZ SIGNAL.2019

    • 著者名/発表者名
      Keishi Otsu, Shojiro Ikezaki, Hayato Ohshima, Hidemitsu Harada
    • 学会等名
      2019 ISSCR/KSSCR International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Craniofacial Bone Regeneration using iPS Cell-Derived Neural Crest Like Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Kikuchi, Tomoyuki Masuda, Naoki Fujiwara, Akiyoshi Kuji, Hiroyuki Miura, Han-Sung Jung, Hidemitsu Harada, Keishi Otsu
    • 学会等名
      第28回硬組織再生生物学会 学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nobel role of vacuolar type proton-pump (V-ATPase) at maturation stage of amelogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Hidemitsu Harada, Shojiro Ikezaki Keishi Otsu, Naomi Matsumoto, Ge-Hong Sun-Wada, Yoh Wada, Mayumi Nakanishi-Matsui
    • 学会等名
      The 7th Tripartite Conference on Tooth and Bone in Development & Regeneration
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dental epithelial stem cells are maintained under condition of low oxygen level.2019

    • 著者名/発表者名
      Keishi Otsu, Shojiro Ikezaki, Hayato Ohshima, Hidemitsu Harada
    • 学会等名
      The 2019 TMD (Tooth Morphogenesis & Differentiation) meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エナメル上皮幹細胞運命決定機構における低酸素―細胞内シグナル連間2019

    • 著者名/発表者名
      大津 圭史, 池崎 昌二郎, 大島勇人, 原田 英光
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] iPS細胞を用いた象牙質・歯髄再生へのアプローチ2019

    • 著者名/発表者名
      原田英光
    • 学会等名
      日本歯科保存学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 成熟期エナメル芽細胞におけるLPAシグナルの役割2018

    • 著者名/発表者名
      Keishi Otsu, Mika Kumakami-Sakano, Akira Inaba, Hidemitsu Harada
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LPA6-RhoA signal contributes to ameloblasts differentiation by regulating cell polarity2018

    • 著者名/発表者名
      Keishi Otsu, Yoshinori Sahara, Naoyuki Nishiya, Hidemitsu Harada
    • 学会等名
      The 6th Tripartite Conference on Tooth and Bone in Development & Regeneration
    • 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] Oxygen levels regulate cell fate of mouse dental epithelial stem cells via RhoA signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Keishi Otsu, Hidemitsu Harada
    • 学会等名
      International society for stem cell research (ISSCR) 2018 annual meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 組織内酸素濃度応答性RhoA-Sox2シグナルによるエナメル上皮幹細胞制御2018

    • 著者名/発表者名
      大津圭史、依田浩子、藤原尚樹、大島勇人、原田英光
    • 学会等名
      第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Methods Mol Biol.2019

    • 著者名/発表者名
      Harada H, Otsu K.
    • 総ページ数
      565
    • 出版者
      Humana Press
    • ISBN
      9781493990115
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 岩手医科大学解剖学講座発生生物再生医学分野

    • URL

      http://oralhist.iwate-med.ac.jp/link.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 岩手医科大学解剖学講座発生生物再生医学分野ホームページ

    • URL

      http://oralhist.iwate-med.ac.jp/works.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Japan-Korea joint seminar & Frontier meeting2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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