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2015 年度 実績報告書

球状骨髄間葉系幹細胞集塊から3D構築された立体組織移植による歯周組織再生療法開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H05053
研究機関広島大学

研究代表者

栗原 英見  広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 教授 (40161765)

研究分担者 加治屋 幹人  広島大学, 大学病院, 病院助教 (00633041)
岩田 倫幸  広島大学, 大学病院, 助教 (30418793)
加藤 功一  広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 教授 (50283875)
水野 智仁  広島大学, 大学病院, 講師 (60325181)
藤田 剛  広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 准教授 (80379883)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード間葉系幹細胞 / 細胞集塊 / C-MSC / 立体化 / 3Dプリンター
研究実績の概要

本研究は骨髄間葉系幹細胞(MSCs)を利用して、ex vivoにて立体臓器を作成し移植する新規歯周組織再生療法の開発である。
研究初年度の成果として、MSCs自身が産生する細胞外基質を利用して3次元細胞集塊Clumps of MSCs (C-MSC)を作成することに成功した。このC-MSCは細胞自身が産生したタイプIコラーゲンを主とするECMで形作られた細胞集塊であり、多分化能を保持しており、さらには足場材料を必要とせずに欠損部分に直接移植し細胞をとどまらせることが可能で、従来の人工担体を用いたMSCs移植方法と比較してより効果的に骨再生を示すことを確認した。またex vivoにて石灰化誘導を施すことが可能であり、石灰化誘導されたC-MSCの移植が、ラット頭蓋冠大規模骨欠損モデルに対して劇的な骨再生能を発揮することを見出し、論文発表に至った(Cytotherapy, Kittaka et al., 2015)。
さらに、C-MSCは前述したようにコラーゲンを主としたECMで形作られているため、複数のC-MSCsを接触した状態で培養すると複数のそれらが接合し、さらに大きな細胞集塊を形成できることを見出した。
現在はこの接合できることを利用し意図した複雑な形態を付与するために、3Dプリンターを用いて様々な培養皿を作成し、立体化させる研究を開始している。

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

研究初年度に、予定通り人工足場材料不要の細胞移植方法としてC-MSCが作成でき、論文発表に至っているため。

今後の研究の推進方策

今後は、3Dプリンターを利用して作成するさまざまな形態の培養皿を利用して、立体組織化C-MSCsを作成していく。予定より早くこの立体組織化が達成された場合は、すみやかにビーグル犬歯周組織欠損モデルに移植し、その再生効果を検討していく。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Clumps of a mesenchymal stem cell/extracellular matrix complex can be a novel tissue engineering therapy for bone regeneration2015

    • 著者名/発表者名
      Mizuho Kittaka, Mikihito Kajiya, Hideki Shiba, Manabu Takewaki, Kei Takeshita, Khung Rathvisal, Takako Fujita, Tomoyuki Iwata, Truong Quoc Nguyen, Kazuhisa Ouhara, Katsuhiro Takeda, Tsuyoshi Fujita, and Hidemi Kurihara
    • 雑誌名

      Cytotherapy

      巻: 17 ページ: 860-873

    • DOI

      10.1016/j.jcyt.2015.01.007

    • 査読あり
  • [学会発表] 三次元培養で実現する有効・安全な組織再生技術の新展開2015

    • 著者名/発表者名
      加治屋幹人
    • 学会等名
      日本組織培養学会第88回大会
    • 発表場所
      広仁会館(広島県広島市南区霞)
    • 年月日
      2015-05-26 – 2015-05-27
    • 招待講演
  • [学会発表] The development of immunomodulatory Clumps of a MSC/ECM complex for novel allograft cell transplantation therapy2015

    • 著者名/発表者名
      竹下慶、 加治屋 幹人、竹脇 学、小松 奈央、應原 一久、岩田倫幸、藤田 剛、柴 秀樹、栗原 英見
    • 学会等名
      第58回春季歯周病学会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区中瀬)
    • 年月日
      2015-05-14 – 2015-05-15

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公開日: 2017-01-06  

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