| 研究課題/領域番号 |
18K19651
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
友清 淳 九州大学, 大学病院, 講師 (20507777)
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| 研究分担者 |
前田 英史 九州大学, 歯学研究院, 教授 (10284514)
長谷川 大学 九州大学, 大学病院, 助教 (20757992) [辞退]
吉田 晋一郎 九州大学, 大学病院, 助教 (30778866)
濱野 さゆり 九州大学, 歯学研究院, 助教 (40757978)
和田 尚久 九州大学, 大学病院, 教授 (60380466)
杉井 英樹 九州大学, 大学病院, 助教 (80802280)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| キーワード | 歯根膜幹細胞 / 神経堤細胞 / iPS細胞 / 再生医療 / ゲノム創薬 |
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| 研究実績の概要 |
iPSC-NCLCからiPSC-NCLC-PDLへの分化過程における遺伝子発現比較を行い、神経堤細胞からPDLSCへと分化する過程において、発現が大きく亢進する遺伝子群について解析を行った。その結果、ある遺伝子ファミリーにおいて、発現量の変化した遺伝子が複数認められた。さらに神経堤細胞株であるSK-N-SHを歯根膜幹細胞へと分化誘導したところ、iPS細胞を用いた場合と同様に、この遺伝子ファミリーの発現変動を認めた。これらの結果から、この遺伝子ファミリーが神経堤細胞が歯根膜幹細胞へと分化する上で、重要な役割を果たす遺伝子群である可能性が示唆された。次に、この遺伝子ファミリーを標的とする化合物が既に幾つか同定されていることから、その中から２種類の低分子化合物を選択し、SK-N-SHを歯根膜幹細胞へと分化誘導する際に、これらを添加し培養を行った。その結果、片方の低分子化合物は歯根膜幹細胞への分化を促進したが、もう片方の低分子化合物では、濃度や投与期間を変化させ添加を行ったにもかかわらず、歯根膜幹細胞分化誘導促進効果が認められなかった。これらの低分子化合物は、同じ遺伝子ファミリーを標的とするが、作用機序が異なることが明らかとなっている。したがって、神経堤細胞を歯根膜細胞へと分化誘導する際には、ある遺伝子ファミリーを標的とする上で、特定の作用機序が重要であることが示唆された。以上の結果から、本研究では、この遺伝子ファミリーを標的とするある低分子化合物が、神経堤細胞の歯根膜幹細胞への分化を促進する可能性を明らかにすることができた。
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| 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
本研究の目的は、iPSC-NCLCからiPSC-NCLC-PDLへの分化過程における遺伝子発現比較を行い、神経堤細胞からPDLSCへと分化するのに重要な遺伝子群を明らかにし、それらを標的とする化合物を明らかにすることで、新しい歯周組織再生剤を創薬することである。これまでに、マイクロアレイ解析の結果から、神経堤細胞が歯根膜幹細胞へと分化する上で、重要な役割を果たすと考えられる遺伝子ファミリーを明らかにすることができた。本年度は、この遺伝子ファミリーを標的とする低分子化合物の中に、神経堤細胞の歯根膜幹細胞への分化を促進するものと、そうでないものが含まれることを明らかにすることができた。現在、化合物の至適濃度や、投与期間に関して実験を進めていることから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在、本研究にて同定した低分子化合物の至適濃度や、投与期間に関して実験を進めている。またこの低分子化合物と同じ作用機序にて、標的とする遺伝子ファミリーの発現量に変化を及ぼすものが存在する可能性がある。そのため、他の低分子化合物に関しても、神経堤細胞から歯根膜幹細胞への分化に及ぼす影響について検討を行う予定である。それらの結果をもとに、歯周病動物実験モデルを用いたin vivo実験を行い、化合物の歯周組織再生能に関して評価を行うことを検討している。その際、比較対象として、現在臨床で用いられている歯周組織再生剤であるエムドゲインやリグロスを用いることを計画している。良好な結果が得られた場合には、低分子化合物に対する毒性試験を行い、安全性に関しても評価を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度までに、目的としていた低分子化合物の同定を行うことができた。しかしながら、この低分子化合物よりも、神経堤細胞を歯根膜幹細胞へと分化誘導する作用の高いものが存在する可能性がある。それらを選出するため、ハイスループットスクリーニングを行う予定であったが、実施に必要な遺伝子組み換え神経堤細胞株の作製が完了しなかった。そのため、ハイスループットスクリーニングに必要な予算を次年度へ繰り越すこととなった。
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