| 研究課題/領域番号 |
23K24529
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| 補助金の研究課題番号 |
22H03271 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分57030:保存治療系歯学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 (2023-2024)
九州大学 (2022) |
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研究代表者 |
友清 淳 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (20507777)
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| 研究分担者 |
前田 英史 九州大学, 歯学研究院, 教授 (10284514)
糸山 知宏 九州大学, 歯学研究院, 助教 (50884433)
和田 尚久 九州大学, 大学病院, 教授 (60380466)
小幡 純子 九州大学, 歯学研究院, 助教 (70759448)
杉井 英樹 九州大学, 歯学研究院, 助教 (80802280)
藤野 翔香 九州大学, 歯学研究院, 助教 (60883832)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2025年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2024年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | 歯周組織再生 / 神経堤細胞 / ヒアルロン酸含有ナノファイバーメッシュ / 低分子化合物 / バイオミメティクス / 歯根膜幹細胞 / ナノファイバーメッシュ / iPS細胞 / ヒアルロン酸 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
歯周組織は神経堤細胞 (NC) に発生を由来することから、NCは歯周組織の発生過程を模倣する上で極めて重要な細胞であると考えられる。申請者らは人工多能性幹細胞 (iPSC) からNC様細胞 (iPSC-NC) への分化誘導法、およびiPSC-NCから歯根膜幹細胞様細胞 (iPSC-PDLSC) への分化誘導法を確立している。そこで本研究では、これらの細胞に対するゲノム解析結果から同定した、iPSC-NCからiPSC-PDLSCへの分化を誘導する形態形成因子および足場材について至適化を行い、その結果を基にiPSC-NC/形態形成因子/足場材から構成されるハイブリッド構造体を作製する。
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| 研究実績の概要 |
歯周組織は神経堤細胞(NC) に発生を由来することから、NCは歯周組織の発生過程を模倣する上で極めて重要な細胞であると考えられる。申請者らは人工多能性幹細胞(iPSC) からNC様細胞(iPSC-NC) への分化誘導法、およびiPSC-NCから歯根膜幹細胞様細胞(iPSC-PDLSC) への分化誘導法を確立している。そこで本研究では、これらの細胞に対するゲノム解析結果から同定した、iPSC-NCからiPSC-PDLSCへの分化を誘導する形態形成因子および足場材について至適化を行い、その結果を基にiPSC-NC/形態形成因子/足場材から構成されるハイブリッド構造体を作製する。我々のcWNT シグナル抑制作用を持つ低分子化合物に対するスクリーニングの結果から、iPSC-NC をiPSC-PDLSC へと分化誘導する低分子化合物の候補として、NRXを同定した。さらにNRXは0.8 micro M の濃度にてPDLSC 分化誘導能を示すことが明らかとなっているが、本研究により0.08 micro Mの濃度でも歯根膜幹細胞への分化誘導能を示すことを明らかにした。また株式会社MECCと協力し、8 x 105 DaのHA単独にて構成されるナノファイバーメッシュを作製した。このメッシュとヒト神経堤細胞株を共培養し、その表現型を検証したところ、4.4% HAを含有するメッシュにおいて、歯根膜幹細胞分化誘導能が確認された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
8 x 105 DaのHAを含有するナノファイバーメッシュの作製に成功し、またそれらの歯根膜幹細胞分化誘導能を評価するに至った。一方4.4%以上の濃度でHAを含有させると、粘調度が高くなるため、メンブレンを構成できないことが明らかとなった。NRXはこれまで用いていた濃度の1/10でも、歯根膜幹細胞分化誘導能を示すことが明らかとなった。培養時の状態から、NRXは細胞死を誘導していないことが示唆された。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は計画通り、PSC-NC/NRX/8 x 105Da HAから構成されるハイブリッド構造体を作製する計画である。それに先立ち、まずin vivoにおける、NRXならびにナノファイバーメッシュの毒性評価を行うことを予定している。毒性が低いことが確認できた場合には、計画を前倒しし、in vivoへのハイブリッド構造体の移植を行うことも予想される。
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