| 研究課題/領域番号 |
24K02654
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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57070:成長および発育系歯学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
國松 亮 広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (40580915)
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| 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)
麻川 由起 (丹根由起) 広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (50526241)
廣瀬 尚人 広島大学, 病院(歯), 講師 (50611935)
吉見 友希 広島大学, 病院(歯), 病院助教 (50707081)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2029-03-31
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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 |
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2028年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2027年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2026年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2025年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | 再生医療 / 乳歯歯髄由来間葉系幹細胞 / 成長因子 / 足場 / 顎裂部骨再生 / エナメルタンパク / 歯科再生医学 / 乳歯歯髄幹細胞 / 骨再生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、これまで得られた結果を進展させ、骨分化に優れた乳歯歯髄由来未分化間葉系幹細胞における幹細胞集団 、成長因子、および 炭酸アパタイト担体を 応用し、さらなる骨再生の達成を目指すとともに、微小環境が構築されるか否か検証し、臨床実現化に向けた根拠を構築する。まず、in vitro 系の実験を行い骨再生が効果的に誘導させるための移植条件を特定し、動物実験に適用する。動物実験はSHED細胞移植、成長因子、足場 を融合し移植体を作製し、生体内への移植を行い最適な骨再生条件を確定させる。
得られた知見を統合し、医学における臨床実現化に向けた科学的な根拠を構築する。
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| 研究実績の概要 |
近年、再生医療領域において、細胞、生理活性物質、足場となる生体材料を組み合わせることにより組織再生を誘導させる生体組織工学 (Tissue Engineering) の研究が注目されている。我々は、細胞源として、乳歯由来未分化間葉系幹細胞 (SHED) に着目し、SHED 中の骨再生に優れた幹細胞集団について探索することとした。
乳歯からSHEDを単離し、フローサイトメトリーを用いてMSCsマーカーの発現を解析した。その後、セルソーティングを行い、CD146陽性細胞集団SHED (CD146+SHED) とCD146陰性細胞集団 (CD146-SHED) を回収した。セルソーティングを行っていないSHED、CD146+SHED、CD146-SHEDの三群を用いて、細胞増殖能および骨分化能について比較・検討を行った。細胞増殖能は三群間で有意差を認めなかった。ALP染色、Alizarin red染色、ALP、BMP-2、OCNの発現は、CD146+ SHEDが最も高い値を示した。さらに、血管新生能を比較するため、SHED、CD146＋SHED、CD146-SHEDをヒト臍帯静脈内皮細胞 (HUVEC) と共培養し、管腔形成能について検証するとともに、血管新生マーカーであるVEGF、VEGFR2、bFGF、CD31の遺伝子発現について解析した。管腔形成能に関する検討ではSHED とCD146+ともに多くの血管新生を認めた。VEGF、VEGFR2、CD31、bFGF などの血管新生マーカーはCD146+において最も高い発現を示した。CD146陽性SHEDは、SHED、CD146- SHEDと比較して、高い骨分化能、血管新生能を有することが示された。SHEDに含まれるCD146は、骨再生治療に有用な細胞集団である可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度は、乳歯由来未分化間葉系幹細胞 (SHED) の特性解析とSHEDに含有する表面抗原マーカーの様相について検討を行った。乳歯からSHEDを単離し、フローサイトメトリーを用いてMSCsマーカーの発現を解析を完了した。SHEDにおける表面抗原マーカーの様相が明らかとなった。次にSHEDのセルソーティングを行い、CD146陽性細胞集団SHED (CD146+SHED) とCD146陰性細胞集団 (CD146-SHED) を回収した。そして、セルソーティングを行っていないSHED、CD146+SHED、CD146-SHEDの三群を用いて、細胞増殖能、骨分化能、および血管新生能に及ぼす影響について比較・検討を行った。その結果、CD146陽性SHEDは、SHED、CD146- SHEDと比較して、高い骨分化能、血管新生能を有することが示された。SHEDに含まれるCD146は、骨再生治療に有用な細胞集団である可能性が示唆された。血管新生能に関する得られた結果については、2024年度に１題の英語論文として掲載され、オープンアクセス論文として、国内外に広く情報発信を行うように努めた (Rikitake etal., Intenational Journal of Molecular Science, 26; 974, 2025)。また、SHEDに関連する研究結果について発表を行った。国内学術大会において、6題の学術発表を行い、2題の優秀発表賞を受賞した。さらに、動物実験の研究を遂行し、一定の知見と結果を得ている。以上の結果より、今年度の研究は、おおむね順調に進展していると判断するに至った。次年度も研究計画を実施し、得られた結果について、速やかに英語論文として論文投稿を行うとともに、積極的な学術発表を行い、国内外への情報発信に努めていく。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究としては、SHED に含有するCD146＋ SHED 特性解析について引き続き詳細な検討を継続する。CD146＋ SHED の細胞増殖・細胞倍加時間・アポトーシス能などについて、生細胞イメージング機器を用いて、経時的な動体変化の解析を行う。また、成長因子添加がSHED細胞の代謝能に及ぼす影響について検討を行う。SHED に対して、エナメル蛋白等 をSHED に添加し、細胞増殖能と代謝能へ及ぼす影響についてin vitroの検討を行う。in vitro 系の実験を行い、骨再生が効果的に誘導させるための移植条件を特定し、動物実験の検討 -免疫不全マウスを用いた検討を行う。得られた結果について、速やかに、英語論文として論文投稿を行うこと努める。さらに、積極的な学術発表を行い、国内外への情報発信に努めていくことで、研究のさらなる推進を図ることとする。
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