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2016 年度 実施状況報告書

ゼノフリー治療用ヒトiPS細胞による霊長類歯周組織再生療法への展開

研究課題

研究課題/領域番号 15K11221
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

中川 種昭  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (00227745)

研究分担者 森川 暁  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (00424169)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードiPS細胞 / フィーダーフリー / ゼノフリー / 歯周組織再生
研究実績の概要

本研究ではヒトiPS細胞を用いた組織再生メカニズムを免疫組織学的手法と画像解析によって明らかにし、安全・確実な歯周組織iPS細胞再生療法を確立する事を目的としている。初年度の研究成果からフィーダーフリー・ゼノフリーiPS培養法から、歯周組織の発生学的起源である神経堤細胞への誘導も実現していた。2016年度は初年度の研究成果を踏まえ、①組織再生メカニズムを検証する前提として、申請者らがiPS細胞から誘導した神経堤細胞が、組織再生を目的とする歯周組織に存在しているのかを確認・検証を行った。発生学的な観点から歯周組織構築の起源を確認した。神経堤の細胞系譜を追跡できる遺伝子改変マウス(P0Cre/floxed-EGFP)を用いた実験により間葉系幹細胞マーカーであるCD44,CD140a(PDGFRα)などが歯根膜に存在し、それらの細胞の一部はGFPとの共在により神経堤に由来することが示唆された。これは間葉系幹細胞の一部が神経堤に由来するというMorikawa et al., BBRC, 2009にもつながる結果となった。そのため、神経堤由来間葉系幹細胞は歯周組織再構築への有用な細胞源である可能性が示唆された。②そこでヒトiPS細胞から神経堤様細胞を介することで、LNGFR(+)THY-1(+)細胞を誘導作製した(Ouchi et al., Differentiation, 2016)。LNGFR(+)THY-1(+)細胞は過去の報告から有効なヒト間葉系幹細胞マーカーとして報告されている(Mabuchi et al., Stem Cell Reports, 2013)。ヒトiPS細胞由来LNGFR(+)THY-1(+)細胞は組織由来のそれに比較し、より効率良く分離できた。

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

治療用iPS細胞をフィーダーフリー、ゼノフリー状態で培養できている。その状態から歯周組織の発生学的起源であり神経堤細胞を誘導することに成功し、さらにそれらの誘導細胞は間葉系幹細胞の性質を有していることも確認できている。

今後の研究の推進方策

申請者らは実験動物中央研究所理化学研究所(和光)での霊長類コモンマーモセットの歯周組織解析を計画しており正常歯周組織、炎症歯周組織でのマーカー発現を探索する予定である。

次年度使用額が生じた理由

抗体等を含めた実験消耗品の購入が少なかったために、次年度使用額が生じました。

次年度使用額の使用計画

今年度は組織再生メカニズムを免疫組織学的手法と画像解析によって明らかにしていく予定なので、その解析を行うために適切に使用していく予定です。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] LNGFR+THY-1+ human pluripotent stem cell-derived neural crest-like cells have the potential to develop into mesenchymal stem cells2016

    • 著者名/発表者名
      Ouchi, T. Morikawa, S. Shibata, S. Fukuda, K. Okuno, H. Fujimura, T. Kuroda, T. Ohyama, M. Akamatsu, W. Nakagawa, T. Okano, H.
    • 雑誌名

      Differentiation

      巻: 92 ページ: 270-280

    • DOI

      10.1016/j.diff.2016.04.003

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] LNGFR+THY-1+ neural crest like cells have potential of mesenchymal stem cells2016

    • 著者名/発表者名
      Ouchi, T. Morikawa, S. Nakagawa, T.
    • 学会等名
      102nd Annual Meeting of the American Academy of Periodontology
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-13
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト多能性幹細胞由来LNGFR+THY-1+神経堤様細胞は間葉系幹細胞の性質をもつ2016

    • 著者名/発表者名
      黄地健仁 森川暁 芝田晋介 福田公子 奥野博庸 藤村匠 大山学 赤松和土 中川種昭 岡野栄之
    • 学会等名
      第37回日本炎症・再生医学会
    • 発表場所
      京都(京都市勧業館みやこめっせ)
    • 年月日
      2016-06-16 – 2016-06-17
  • [学会発表] Application of human induced pluripotent stem cell to craniofacial developmental biology and regenerative medicine2016

    • 著者名/発表者名
      Ouchi, T. Kawana, H. Morikawa, S. Okano, H Nakagawa, T.
    • 学会等名
      66. Kongress & Praxisfuhrungsseminar der Deutschen Gesellschaft für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
    • 発表場所
      Hamburg, Germany
    • 年月日
      2016-06-01 – 2016-06-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒトiPS細胞と霊長類コモンマーモセットを用いた新規歯周組織再生療法の試み2016

    • 著者名/発表者名
      黄地健仁 森川暁 岡野栄之 中川種昭
    • 学会等名
      第59回春季日本歯周病学会学術大会
    • 発表場所
      鹿児島市 (かごしま県民交流センター・宝山ホール(鹿児島県文化センター)
    • 年月日
      2016-05-19 – 2016-05-21
  • [学会発表] バイオイメージング技術とコラーゲン及びスフェロイド形成を用いた in vivoトレーシングシステムの確立2016

    • 著者名/発表者名
      黄地健仁 森川暁 堀江伸行 河奈裕正 中川種昭
    • 学会等名
      第70回NPO法人日本口腔科学会 学術集会
    • 発表場所
      福岡(福岡国際会議場)
    • 年月日
      2016-04-15 – 2016-04-17
  • [産業財産権] ヒトiPS細胞から、ヒト歯原性上皮細胞やヒト歯原性間葉細胞を製造する方法2016

    • 発明者名
      黄地健仁 森川暁 中川種昭 岡野栄之
    • 権利者名
      黄地健仁 森川暁 中川種昭 岡野栄之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-073957
    • 出願年月日
      2016-04-01
    • 取得年月日
      2016-11-17

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公開日: 2018-01-16  

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