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2018 年度 実施状況報告書

間葉系幹細胞が分泌する炎症抑制ペプチドを用いた組織再生を伴う歯周炎治療法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16K11654
研究機関岩手医科大学

研究代表者

帖佐 直幸  岩手医科大学, 歯学部, 准教授 (80326694)

研究分担者 下山 佑  岩手医科大学, 歯学部, 講師 (90453331)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード間葉系幹細胞 / 炎症 / 炎症抑制 / 炎症性骨吸収
研究実績の概要

本研究は、間葉系幹細胞(MSC)由来ペプチドSCRG1の有効性の証明を目的とする。炎症の場に集積したMSCから分泌されたSCRG1が、オートクリンにMSCのstemness維持と遊走促進に寄与するとともに、マクロファージ(Mφ)にパラクリンに作用して炎症ならびにそれに引き続く炎症性骨吸収を抑制することを明らかにする。平成30年度はSCRG1による炎症抑制を検証した。
マウスMφ様細胞Raw264.7をSCRG1で処理するとケモカイン受容体C-C chemokine receptor type 7(CCR7)の発現が増加した。すなわち、MSCによって分泌されたSCRG1がパラクリンにMφに作用することでCCR7の発現が増加すると考えられた。SCRG1は、我々によって同定された受容体bone marrow stromal cell antigen -1/integrin複合体を介してオートクリンにMSCのstemnessを維持する。加えて、Mφにパラクリンに作用することでLPS誘導性ケモカインCCL22の発現を抑制する。CCL22は受容体CCR4を発現する単球やTh細胞を炎症の場に誘引する。一方、本研究ではSCRG1がMφのCCR7の発現を促進することが示された。CCR7は7回膜貫通レセプターを有したGタンパク共役受容体で、CCL19やCCL21と結合することでT細胞や樹状細胞の炎症巣からの退出やリンパ組織へのリクルートに必須な因子として知られている。MφにおけるCCR7の発現の意義は明らかになっていないが、炎症の収束に伴ってMφが消失するメカニズムに関与する可能性は高い。以上の結果から、炎症部位に集積したMSCから分泌されたSCRG1は、オートクリンにMSCのstemness維持に寄与するとともに、パラクリンにMφに作用して炎症を調節する可能性が示唆された。

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

研究計画に従って実施した結果、概ね期待される結果を得ることができた。本年度は主として免疫担当細胞であるマクロファージ(Mφ)と炎症抑制作用を有する間葉系幹細胞(MSC)の相互作用による炎症調節メカニズムに着目した。その結果、SCRG1が炎症関連因子であるケモカイン受容体の発現を調節することを明らかにすることができた。従って、概ね純中に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

次年度は、マクロファージ(Mφ)におけるCCR7の発現誘導メカニズムやリガンド感受性を詳細に解析することで、SCRG1による炎症調節のメカニズムを明らかする。最終的には歯周炎モデルマウスにおいて、SCRG1を投与することによって過剰な炎症抑制と炎症性骨吸収の改善、さらにはSCRG1を高発現させたMSCを移植することによって炎症抑制と歯周組織再生の両者が効率良く実現できることを証明する。
次年度以降は、SCRG1機能ドメイン(SCRG1-FD)の合成ペプチドを用いて、歯周炎モデルマウスへ投与することで、炎症抑制と炎症性骨吸収の改善を検証する。加えて、歯周炎モデルマウスへSCRG1遺伝子改変MSCを投与し、炎症抑制と歯周組織再生を検証する。これらの結果から、軽度の歯周炎にはSCRG1-FDペプチドの投与、歯周組織の破壊を伴う重度の歯周炎にはMSCをセル・デバイスとする細胞治療の有効性ならびに臨床応用の可能性を評価する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] IL-1β and TNF-α suppress TGF-β-promoted NGF expression in periodontal ligament-derived fibroblasts through inactivation of TGF-β-induced Smad2/3-, and p38 MAPK-mediated signals2018

    • 著者名/発表者名
      Ohta M., Chosa N., Kyakumoto S., Yokota S., Okubo N., Nemoto A., Kamo M., Joh S., Satoh K., Ishisaki A.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Medicine

      巻: 43 ページ: 1484-1494

    • DOI

      https://doi.org/10.3892/ijmm.2018.3714

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toll-like receptor 4-mediated signaling activated by lipopolysaccharide suppresses transforming growth factor-beta-induced nerve growth factor expression in periodontal ligament-derived fibroblasts2018

    • 著者名/発表者名
      Ohta M.*, Nemoto A.*, Chosa N., Kyakumoto S., Yokota S., Kamo M., Shibata S., Joh S., Satoh K., Ishisaki A.
    • 雑誌名

      Dental Journal of Iwate Medical University

      巻: 43 ページ: 61-73

    • DOI

      https://doi.org/10.20663/iwateshigakukaishi.43.1_61

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 間葉系幹細胞を利用した再生医療における新たな戦略2018

    • 著者名/発表者名
      石崎明, 客本齊子,横田聖司,加茂政晴,帖佐直幸.
    • 雑誌名

      お茶の水醫學雑誌

      巻: 66 ページ: 247-258

    • 査読あり
  • [学会発表] 無菌性炎症誘発刺激により顎関節組織由来細胞が示す病的機能変化の調節機構を明らかにする研究2018

    • 著者名/発表者名
      松本識野, 横田聖司, 帖佐直幸, 菊池恵美子, 木村仁迪, 石崎明, 三浦廣行, 佐藤和朗
    • 学会等名
      日本矯正歯科学会大会
  • [学会発表] 細胞外ヌクレオチドが顎関節由来線維芽細胞様滑膜細胞に与える影響について2018

    • 著者名/発表者名
      松本識野, 松本識野, 横田聖司, 帖佐直幸, 菊池恵美子, 木村仁迪, 加茂政晴, 佐藤和朗, 石崎明
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 顎関節由来線維芽細胞様滑膜細胞におけるプリン作動性シグナルの役割2018

    • 著者名/発表者名
      横田聖司, 帖佐直幸, 松本識野, 客本斎子, 加茂政晴, 佐藤和朗, 石崎明
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会

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公開日: 2019-12-27  

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