インプラント治療におけるヒト歯髄幹細胞由来骨芽細胞シートによる新規骨造成法の開発

• 研究課題/領域番号: 19K19073
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 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: 東京医科大学
• 研究代表者: 村田 拓也 東京医科大学, 医学部, 兼任助教 (40617718)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: デンタルインプラント / ヒト歯髄幹細胞 / 骨造成 / インプラント

研究開始時の研究の概要

採取が容易であり安全な自己細胞であるヒト歯髄を用いて新たな骨造成システムを確立する。破棄するだけであった抜去歯から歯髄幹細胞を単離培養し、骨芽細胞への分化誘導した三次元的な積層シートの作製を行い、大型動物骨欠損モデルへの移植検証を行うことで、骨欠損における骨再生の臨床応用が目指せると考えている。そして、最新のマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間質量分析計を使用することによって各種骨基質タンパク質を定量的に評価できることから、より確実な骨再生の評価を行うことができると考えている。

研究成果の概要

本研究は、不要な抜去歯から採取した自己細胞であるヒト歯髄を用いて、歯髄幹細胞を骨芽細胞へ分化誘導し三次元的な積層シートの作製を行い、新たな骨造成システムの確立を行うことである。
歯髄幹細胞から作製した骨芽細胞積層シートを大型動物骨欠損モデルに移植したA群、B群、周囲骨より自家骨を採取し骨欠損部分に骨造成をしたC群、骨欠損状態のままのD群、の４群で比較検討する計画を立てた。
骨評価において、A群、B群、C群、D群、すべての群で骨破壊が進んだ結果となった。要因として、骨芽細胞積層シートの固定が困難なこと、移植部分歯肉創部保護が困難なこと、創部清潔状態確保が困難なことが考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

デンタルインプラント植立に際して、歯槽骨欠損患者に頻繁に遭遇し骨量確保に苦慮することがある。この骨量確保に対して、自家骨やバイオマテリアルの開発が急速な進歩を遂げている。しかし、その形状、術中の操作性、安全性に難点を有し、人体への侵襲が未だ大く、より安全で簡便な方法はなく問題が残っている。このような問題を解決する方法として、自己細胞であるヒトES細胞、iPS細胞、骨髄間葉系幹細胞などを用いた再生医療が期待されており、本研究も期待できると考えられた。