臍帯血幹細胞を用いた再生医学的アプローチによる早期顎裂閉鎖に向けて

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K15759
• 研究機関: 明海大学
• 研究代表者: 須田 直人 明海大学, 歯学部, 教授 (90302885)
• 研究分担者: 真野 樹子 明海大学, 歯学部, 准教授 (00333005) ; 時岡 一幸 埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (70332616)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 口蓋裂 / 再生 / 骨 / 臍帯幹細胞 / 顎裂

研究実績の概要

早期の顎裂閉鎖を目的として、口唇形成術施行時に歯肉骨膜形成術（GPP）が行われている。この際、成績向上を目的として、GPPと共に患児由来の骨髄移植が行われることがあるが、骨髄液採取により患児への外科的侵襲が生じる。そこで未分化性が高く、出生後不要となるヒト臍帯由来間葉系幹細胞（hUCMSCs）を用いたGPPの実現を目指して、至適なhUCMSCsの分離、培養方法を検討した。
産科医院で同意を取得後、帝王切開を施行した満期妊産婦から採取したヒト臍帯を酵素処理(EZ)により分離し、培養を行った（UC-EZ）。継代数2のUC-EZを磁気分離法（MACS）により、間葉系幹細胞マーカーであるCD146陽性細胞の分離を行った（UC-MACS）。UC-EZ、UC-MACSともに、継代数3にて、細胞形態評価、細胞増殖能評価、表面抗原解析、遺伝子発現解析、多分化能解析を行った。
細胞形態は、UC-EZの多くは紡錘形の線維芽細胞様細胞を呈したのに対し、UC-MACSは球状で胚性幹細胞様の形態を示した。細胞増殖能評価では、倍加時間はUC-EZよりもUC-MACSでより長かった。表面抗原解析では、2種の細胞ともすべての間葉系幹細胞マーカーが陽性であった。遺伝子発現解析より、UC-EZではNanogとOct3/4は陽性だったが、Sox2は陰性であったのに対し、UC-MACSではすべての未分化維持関連遺伝子の発現が認められた。多分化能解析において、2種の細胞ともAlizarin red陽性の石灰化物とOil red O陽性の脂肪小滴の形成を認め、特にUC-MACSにおいてより多くの石灰化物を認めた。
以上の結果より、UC-MACSはUC-EZよりもMSC特性の高い細胞集団であると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] ffects of FKBP12 and type II BMP receptors on signal transduction by ALK2 activating mutations associated with genetic disorders. (2018)
  • 著者名/発表者名: Machiya A, Tsukamoto S, Ohte S, Kuratani M, Fujimoto M, Kumagai K, Osawa K, Suda N, Bullock AN, Katagiri T.
  • 雑誌名: Bone 巻: 111 ページ: 101-108
  • DOI: 10.1016/j.bone.2018.03.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orthodontic treatment-induced temporal alteration of jaw-opening reflex excitability. (2017)
  • 著者名/発表者名: Sasaki A, Hasegawa N, Adachi K, Sakagami H, Suda N
  • 雑誌名: J Neurophysiol 巻: 118 ページ: 2289-2295
  • DOI: 10.1152/jn.00379.2017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intracortical signal processing of periodontal ligament sensations in rat. (2017)
  • 著者名/発表者名: Minoda A, Mizoguchi N, Kobayashi M, Suda N, Muramoto K.
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 355 ページ: 212-224
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2017.04.045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneous Human Periodontal Ligament-Committed Progenitor and Stem Cell Populations Exhibit a Unique Cementogenic Property Under In Vitro and In Vivo Conditions. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinagawa-Ohama R, Mochizuki M, Tamaki Y, Suda N, Nakahara T.
  • 雑誌名: Stem Cells Dev 巻: 26 ページ: 632-645
  • DOI: 10.1089/scd.2016.0330.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of maxillo-facial region and related anomalies. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suda N
  • 雑誌名: Clin Calcium 巻: 27 ページ: 1357-1362
  • DOI: CliCa171013571362
• [学会発表] Occlusal management of CLP children in non-metropolitan Japanese area (2017)
  • 著者名/発表者名: Suda N
  • 学会等名: 13th International Cleft Congres
• [学会発表] Maxillary canine inclination after gingivoperiosteoplasty in patients with unilateral cleft lip and palate (UCLP) (2017)
  • 著者名/発表者名: Suda N
  • 学会等名: 13th International Cleft Congres
• [図書] Molecular mechanisms for activation of mutant activin receptor-like kinase 2 in fibrodysplasia ossificans progressiva. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto M, Suda N, Katagiri T
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: Journal of Oral Biosciences
  • ISBN: 10.1016/j.job.2017