| 研究課題/領域番号 |
22K10231
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57060:外科系歯学関連
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
荒木 惣子 (鈴木惣子 / 鈴木 惣子) 日本大学, 医学部, 研究医員 (50897890)
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| 研究分担者 |
阿部 成宏 日本大学, 医学部, 研究医員 (00510364)
篠田 健太 日本大学, 医学部, 研究医員 (10897888)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 幹細胞 / 顎口腔組織 / 骨再生 / 神経再生 / デュアル組織再生 / 下顎骨再生 / デュアル組織 / 三叉神経損傷 / 末梢神経再生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では多種の顎口腔組織幹細胞による硬組織と神経組織のデュアル組織再生が可能であるのかということを明らかにし、どの細胞を用いるのか？または、それぞれの細胞系統に分化誘導した細胞集団の掛け合わせなどの様々な条件から、口腔外科手術後の硬組織ならびに神経組織のデュアル組織再生ための革新的基礎研究を行うことを目的とする。本研究では日本大学医学部倫理委員会の承認の下（P20-19-0）、ヒト顎口腔領域由来の幹細胞（歯髄、歯根膜および口腔粘膜由来の神経堤幹細胞）を幹細胞学的手法によって、その細胞を単離し、性状解析、最適私欲条件検討および再生組織の組織学・機能的評価を行う。
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| 研究実績の概要 |
口腔外科臨床においては、埋伏智歯抜歯や顎骨嚢胞をはじめ多くの疾患で手術による硬組織の欠損と下歯槽神経損傷を生じることが少なくなく、骨再生と末梢神経再生を両者治療可能な最良な治療法が望まれている。最も簡便に採取できるヒト口腔粘膜組織幹細胞を用いて口腔外科手術後の硬組織ならびに神経組織のデュアル組織再生のための革新的基礎研究を行うことを目的に実験を行っている。しかしながら、ヒト口腔粘膜では骨芽細胞分化、神経細胞分化ともに分化が可能であるが、歯髄細胞と比較すると硬組織形成細胞への分化能には乏しい（S. Abe et al., Cell Prolif 2022.）。そこで、われわれはエピジェネティックの修飾をコントロールするヒストン脱アセチル化酵素阻害薬であるバルプロ酸（VPA）や脱メチル化剤である5-アザシチジンを用いてより上位の幹細胞への脱分化または誘導が可能かを検証した。まず、各種化学物質の濃度による細胞毒性を評価し、至適濃度を決定した。各化学物質または両者を加えた培養により多能性幹細胞マーカー（Oct-4, Nanog, Klf4, Sox2, Nestin, AP2A, NGFR）をはじめとする幹細胞生物学的検討を行ったが、より上位の幹細胞への誘導は生じていないことが判明した。次にWntのアゴニストであるCHIR99021を添加することで、細胞形態が変化することを見出した。これらの細胞から、骨芽細胞分化誘導実験を行うが、明らかに分化誘導可能な化学物質の組み合わせは認められなかった。現在は、プロトコールを改良して、ある程度骨芽細胞分化を行ってエピジェネティックの修飾に関与する化学物質やCHIR99021ならびに各種成長因子を用いて骨芽細胞分化と神経細胞分化の至適プロトコルの作製が可能かどうかを検討している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
過去の報告と同じように、エピジェネティックの修飾にかかわるヒストン脱アセチル化酵素阻害薬や脱メチル化剤を用いて実験を行っているが、従来の報告のように多能性幹細胞マーカーの発現上昇などは認めなかった。併せて分化誘導実験においても有意な分化傾向を示す所見は見出すことができなかった。
現在は、今までの報告にない新たな骨芽細胞ならびに神経細胞分化プロトコルの作製に従事しており、時間を要している。
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| 今後の研究の推進方策 |
改良型の分化誘導では骨芽細胞分化や神経細胞分化はともに分化しているが、成長因子などを用いて有意に分化可能なプロトコルを開発する。
in vitroでの分化誘導実験プロトコルが確立できれば、免疫不全マウスへの移植実験を行う。移植実験はわれわれの今までのプロトコルでTissue Engineering的手法を用いて、植後12週後に移植組織を採取して脱灰切片を作成し、HEならびにMasson Trichrome染色ならびに免疫染色を行い定量的に評価する。
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