ES細胞を基軸とした歯周組織再生担当細胞の分化制御メカニズムの解明

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02985
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 岩田 隆紀 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (60431946)
• 研究分担者: 中井 謙太 東京大学, 医科学研究所, 教授 (60217643)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: ES細胞 / 神経堤細胞 / 間葉系幹細胞 / 歯根膜細胞 / 分化誘導 / 歯根膜由来間葉系幹細胞 / iPS細胞 / 再生医療

研究実績の概要

歯周組織再生担当細胞は古くより歯根膜組織中にある細胞であることが知られているものの、そのマーカーや発生に関しては不明な点が多い。近年ES/iPS細胞を用いた研究は心臓のみならず腸や肝臓までオルガノイド形成技術により作成することがわかってきており、培養器材の表面性状や、増殖因子によって発生させることに成功している。さらに、最新の研究では、毛包および汗腺などを含む毛オルガノイドの作成に成功したという報告もあり、歯や毛などの上皮と間葉の少なくとも2種類の細胞の相互作用によって形成されることがわかっている器官形成のメカニズムの解明への期待が高まっている。
本研究課題においては歯牙発生における間葉系細胞（具体的には歯小嚢細胞から歯根膜細胞）をES/iPS細胞より分化誘導する技術開発を実施し、再生医療における新しい細胞ソースとして利用可能かを検討した。
本年度は、昨年度検討したES/iPS細胞の神経堤細胞誘導法を用いて、誘導期間の長短によって左右される分化効率に着目し、神経堤細胞誘導法をさらなる最適化を実施した。
また、本研究において目指すべきゴールである歯根膜由来間葉系幹細胞に関して、ロット間における性能差が存在することがわかっている。次世代シーケンサーを用いて、ロット間での発現変動遺伝子を解析することで、歯周組織再生療法に用いるにあたっての理想的な間葉系幹細胞の遺伝子発現プロファイルのデータを得た。
増殖因子や低分子化合物、オルガノイド形成法など多角的な手法を用いて、歯根膜由来間葉系幹細胞の分化を試行しており、ES/iPS細胞由来神経堤細胞の理想的な分化条件の検討を進めている。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] First-in-human autologous oral mucosal epithelial sheet transplantation to prevent anastomotic re-stenosis in congenital esophageal atresia (2022)
  • 著者名/発表者名: Fujino A, Fuchimoto Y, Baba Y, Isogawa N, Iwata T, Arai K, Abe M, Kanai N, Takagi R, Maeda M, Umezawa A.
  • 雑誌名: Stem Cell Research & Therapy 巻: 13(1) ページ: 35
  • DOI: 10.1186/s13287-022-02710-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Antioxidant effect of enamel matrix derivative for early phase of periodontal tissue regeneration in diabetes (2022)
  • 著者名/発表者名: Takeda Kohei、Mizutani Koji、Matsuura Takanori、Kido Daisuke、Mikami Risako、Buranasin Prima、Saito Natsumi、Kominato Hiromi、Takemura Shu、Nakagawa Keita、Iwata Takanori
  • 雑誌名: Journal of Periodontology 巻: － ページ: －
  • DOI: 10.1002/JPER.21-0413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Cell RNA Sequencing Reveals Critical Functions of Mkx in Periodontal Ligament Homeostasis (2022)
  • 著者名/発表者名: Takada K, Chiba T, Miyazaki T, Yagasaki L, Nakamichi R, Iwata T, Moriyama K, Harada H, Asahara H.
  • 雑誌名: Frontiers in Cell and Developmental Biology 巻: 10 ページ: －
  • DOI: 10.3389/fcell.2022.795441
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synergy of molecularly mobile polyrotaxane surfaces with endothelial cell co-culture for mesenchymal stem cell mineralization (2021)
  • 著者名/発表者名: Masuda H, Arisaka Y, Hakariya M, Iwata T, Yoda T, Yui N.
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 11(30) ページ: 18685-18692
  • DOI: 10.1039/d1ra01296g
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Alloplastic Bone Substitutes for Periodontal and Bone Regeneration in Dentistry: Current Status and Prospects (2021)
  • 著者名/発表者名: Fukuba Shunsuke、Okada Munehiro、Nohara Kohei、Iwata Takanori
  • 雑誌名: Materials 巻: 14 ページ: 1096～1096
  • DOI: 10.3390/ma14051096
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 結紮誘導歯周炎モデルマウスを用いたダイオードレーザー照射による歯周炎抑制効果 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大杉勇人、畑佐将宏、下平剛、芝多佳彦、駒津匡二、土谷洋輔、福場駿介、新見ひろみ、森田和機、片桐さやか、岩田隆紀、青木章
  • 学会等名: 第33回日本レーザー歯学会
• [学会発表] 細胞シート技術を用いた歯周組織の再生 (2022)
  • 著者名/発表者名: 岩田隆紀
  • 学会等名: 第５回大型医療研究推進フォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] Low-level Er:YAG laser irradiation induced alteration of gene expression in rat calvarial osteogenic cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Shimohira T, Niimi H, Ohsugi Y, Tsuchiya Y, Morita K, Yoshida S, Hatasa M, Shiba T, Kadokura H, Yokose S, Katagiri S, Iwata T, Aoki A.
  • 学会等名: Dental Laser Virtual Scientific Conference 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Sequential microarray analysis of Er:YAG laser ablated bone tissue (2021)
  • 著者名/発表者名: Ohsugi Y, Katagiri S, Niimi H, Hatasa M, Watanabe K, Shimohira T, Mizutani K, Kadokura H, Yokose S, Iwata T, Aoki A
  • 学会等名: The 99th General Session of the IAD
  • 国際学会
• [学会発表] 国際セッション「歯周組織再生療法の変遷と細胞治療」 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岩田隆紀
  • 学会等名: 第24回日本歯科医学会学術大会
  • 国際学会
• [学会発表] Porphyromonas gingivalisは妊娠中の母体の肥満と胎仔の低体重を引き起こす (2021)
  • 著者名/発表者名: 吉田澄子、畑佐将宏、片桐さやか、大杉勇人、土谷洋輔、新見ひろみ、下平剛、劉安豪、森田和機、佐々木直樹、前川祥吾、芝多佳彦、新田 浩、岩田 隆紀
  • 学会等名: 第64回秋季日本歯周病学会
• [学会発表] 歯周病と令和時代の口腔セルフケア (2021)
  • 著者名/発表者名: 岩田隆紀
  • 学会等名: 第64回秋季日本歯周病学会
• [図書] 歯科衛生士・歯科助手 おしごとハンドブック (2022)
  • 著者名/発表者名: 岩田隆紀、水谷幸嗣、岩野義弘、松浦孝典
  • 総ページ数: 256
  • 出版者: クインテッセンス出版
  • ISBN: 978-4-7812-0860-2
• [図書] 月刊糖尿病 特集 糖尿病とNAFLD/NASH (2021)
  • 著者名/発表者名: 畑佐将宏、吉田澄子、片桐さやか、岩田隆紀
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: テルモ株式会社
• [図書] Pharma Media 特集 再生医療への期待ー各疾患領域における現状と展望 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岩田隆紀
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [備考] 東京医科歯科大学歯周病学分野
  • URL: https://www.tmd.ac.jp/dent/peri/peri-J.htm
• [備考] 研究者データベース
  • URL: https://reins.tmd.ac.jp/html/100025631_ja.html
• [産業財産権] 組織再生細胞シート、製造方法及びその利用方法 (2021)
  • 発明者名: 森田和機、坂井秀昭、岩田隆紀、岡野光夫
  • 権利者名: 森田和機、坂井秀昭、岩田隆紀、岡野光夫
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2021-188106