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乳歯歯髄幹細胞の最適な移植条件探索とコールドレーザーによる口蓋裂再生治療法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K10226
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57070:成長および発育系歯学関連
研究機関広島大学

研究代表者

柄 優至  広島大学, 病院(歯), 助教 (50737682)

研究分担者 谷本 幸太郎  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (20322240)
阿部 崇晴  広島大学, 病院(歯), 助教 (20806682)
國松 亮  広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (40580915)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード骨再生 / SHED / レーザー / 骨移植 / 超短パルス半導体レーザー / ダイオードレーザー / コールドレーザー / 再生医療 / パルスレーザー / 口唇裂・口蓋裂
研究開始時の研究の概要

口唇裂・口蓋裂 (CLP) は、頭蓋顎顔面領域において、高い発現率を示す先天性異常である。骨架橋の確立などを目的として、同部への腸骨海綿骨移植が学齢期に行われる。しかしながら、腸骨採取時の外科的侵襲は患者の大きな負担となり、腸骨採取後の疼痛とそれに伴う歩行障害など種々の問題が伴うのも現状である。乳歯から細胞採取が可能なヒト乳歯歯髄由来のstem cells from human exfoliated deciduous teethを用い、侵襲性のない骨再生能を活性化させる可能性のあるコールドレーザーを併用することで、CLP 患者の顎裂閉鎖治療を低侵襲で行える、新規治療法の確立を目指す。

研究成果の概要

本研究では、ヒト乳歯歯髄由来のstem cells from human exfoliated deciduous teeth(SHED)に着目し、歯髄中に含まれる幹細胞のうち、どの細胞集団が骨再生に関与しているのかを検証した。SHEDからCD146陽性細胞集団およびCD146陰性細胞集団を単離・培養した。マウスの骨欠損モデルを用い、生体内移植を行った。CD146陽性およびSHEDの不均一な集団を移植すると有意に高い骨再生が観察され、骨の再生と血管新生を促進することが明らかとなった。またcarbonate hydroxyapatiteとSHEDを併用し、より骨再生が誘導されることを解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で用いているstem cells from human exfoliated deciduous teethは、ヒト乳歯歯髄由来であり、低侵襲かつ簡便に細胞採取が可能である。これらの細胞の培養および生体内移植が可能になれば、現在行っている移植術に大きな影響を与える。例えば口蓋裂を有する患者の顎裂部に自家腸骨海綿骨移植等を行うため、ドナーサイトにおける疼痛や神経損傷による歩行障害といった問題が起こるがこれらを解消することができる。これは大きな社会的意義があると言える。また、これらを応用することにより、より高度な骨再生分野の手がかりになり得ることは学術的に意義があると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Combination of carbonate apatite and stem cells from human deciduous teeth promotes bone regeneration by enhancing BMP2, VEGF, and CD31 expression in immunodeficient mice2022

    • 著者名/発表者名
      Putranti NAR., Rikitake K., Hiraki T., Nakajima K., Abe T., Tsuka Y., Sakata S., Nakatani A., Nikawa H., Tanimoto K.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11(12) 号: 12 ページ: 1914-1914

    • DOI

      10.3390/cells11121914

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-frequency near-infrared diode laser irradiation suppresses IL-1β-induced inflammatory cytokine expression and NF-κB signaling pathways in human primary chondrocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Sakata S., Kunimastu R., Tsuka Y., Nakatani S., Gunji H., Yanoshita M., Kado I., Ito S., Putranti NAR., RC Prasetya., Hirose N., Tanimoto K.
    • 雑誌名

      Lasers Medical Science

      巻: 37 号: 2 ページ: 1193-1201

    • DOI

      10.1007/s10103-021-03371-5

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of CD146+ SHED on bone regeneration in a mouse calvaria defect model2021

    • 著者名/発表者名
      Rikitake K., Kunimatsu R., Yoshimi Y., Nakajima K., Hiraki T., Putranti NA., Tsuka Y., Abe T., Ando K., Hayashi Y., Nikawa H., Tanimoto K
    • 雑誌名

      Oral Dis

      巻: - 号: 2 ページ: 725-734

    • DOI

      10.1111/odi.14020

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Examination of the effect of combined use of Er:YAG laser irradiation and mechanical force loading on bone metabolism using primary human gingival fibroblasts2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuka Y, Kunimatsu R, Gunji H, Abe T, Medina CC, Hiraki T, Nakatani A, Sakata S, Rikitake K, Aisyah PN, Hirose N, Yanosita M, Tanimoto K.
    • 雑誌名

      Lasers Med Sci

      巻: 35(9) 号: 9 ページ: 2059-2064

    • DOI

      10.1007/s10103-020-03079-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒト軟骨細胞に惹起された炎症に対する高周波近赤外半導体レーザー照射の影響2022

    • 著者名/発表者名
      坂田修三, 國松亮, 柄優至, 中谷文香, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第34回日本レーザー歯学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高周波近赤外線領域半導体レーザー照射がヒト培養セメント芽細胞の骨分化能に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      中谷文香, 國松亮, 柄優至, 坂田修三, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第34回日本レーザー歯学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CD146 陽性乳歯歯髄由来間葉系幹細胞の骨分化能についての評価2022

    • 著者名/発表者名
      力武航大, 國松亮, 吉見友希, 中島健吾, 平木智香, Putranti NAR., 柄優至, 阿部崇晴, 安藤和代, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第81回日本矯正歯科学会学術大会&第9回日韓ジョイントシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 乳歯歯髄由来間葉系幹細胞および炭酸アパタイト担体を併用した骨再生治療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      Putranti NAR., 國松亮, 力武航大, 平木智香, 吉見友希, 中島健吾, 柄優至, 阿部崇晴, 坂田修三, 中谷文香, 二川浩樹, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第81回日本矯正歯科学会学術大会&第9回日韓ジョイントシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 乳歯歯髄由来間葉系幹細胞および炭酸アパタイト担体を併用した骨再生治療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      Putranti NAR., 國松亮, 力武航大, 平木智香, 吉見友希, 中島健吾, 柄優至, 阿部崇晴, 坂田修三, 中谷文香, 二川浩樹, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第61回広島県歯科医学会・第106回広島大学歯学会例会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CD146 陽性乳歯歯髄由来間葉系幹細胞を用いた骨再生治療への応用2021

    • 著者名/発表者名
      力武航大, 國松亮,吉見友希, 中島健吾, 平木智香, Putranti NAR., 柄優至, 阿部崇晴, 安藤和代, 林陽子, 二川浩樹, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第80 回日本矯正歯科学会大会・第5 回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高周波近赤外半導体レーザー照射がヒト軟骨細胞の炎症サイトカインに及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      坂田 修三, 國松亮, 柄優至, 中谷文香, Putranti NAR., 矢野下真, 廣瀬尚人, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第80 回日本矯正歯科学会大会・第5 回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト初代培養軟骨細胞における炎症性サイトカインおよびマトリックスメタロプロテアー ゼの IL-1β誘導性発現に対する高周波近赤外半導体レーザー照射の影響2021

    • 著者名/発表者名
      坂田修三, 國松 亮, 柄優至, 中谷文香, Putranti NAR., 矢野下真, 廣瀬尚人, 谷本幸太郎
    • 学会等名
      第34 回日本顎 関節学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト乳歯歯髄由来間葉系幹細胞の培養上清は骨再生を促進させる-培養上清タンパク成分の 解析-2020

    • 著者名/発表者名
      平木智香,國松亮,中島健吾,阿部崇晴,柄優至,谷本幸太郎
    • 学会等名
      第44 回日本口蓋裂 学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative characterization of stem cells from human exfoliated deciduous teeth, dental pulp, and bone marrow-derived mesenchymal stem cells2020

    • 著者名/発表者名
      Rikitake K., Kunimatsu R., Nakajima K., Ando K., Hiraki T., Tsuka Y., Abe T., N.A.R. Putranti., Tanimoto K.
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Success rates in isolating mesenchymal stem cells from permanent and deciduous teeth2020

    • 著者名/発表者名
      N.A.R. Putranti., Kunimatsu R., Nakajima K., Ando K., Hiraki T., Rikitake K., Tsuka Y., Abe T., Tanimoto K.
    • 学会等名
      The 9th International Orthodontic Congress, The 12th Asian Pacific Orthodontic Congress
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-11-21  

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