骨髄細胞を用いた新世代の歯の再生法‐オーダーメイド医療に向けて‐

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20390501
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 歯科医用工学・再生歯学
• 研究機関: 日本歯科大学
• 研究代表者: 石川 博 日本歯科大学, 生命科学部, 客員教授 (30089784)
• 研究分担者: 佐藤 聡 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 教授 (70235357) ; 中原 貴 日本歯科大学, 生命歯学部, 教授 (10366768) ; 那須 優則 日本歯科大学, 生命歯学部, 准教授 (50130688) ; 井出 吉昭 日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (70409225) ; 橋本 尚詞 東京慈恵会医科大学, 医学部, 特任教授 (80189498) ; 立花 利公 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (80163476) ; 日下部 守昭 東京大学, 農学生命科学研究科, 特任教授 (60153277)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 再生歯 / 骨髄 / 組織幹細胞 / 潅流培養 / 歯根膜 / エナメル上皮 / マイクロCT / RT-PCR

研究概要

野生型BALB/cAマウスの歯根膜、内エナメル上皮、歯髄ならびに大腿骨由来の細胞株を樹立した。エナメル上皮細胞にヒト乳歯歯髄由来の細胞を作用させると、アメロブラスチンを産生するようになった。この細胞と歯髄の細胞を横に並べて接触させコラーゲンゲル内に入れ細胞塊を作製し、ついで、これをヒトの歯根膜で包み、さらにその上をコラーゲンスポンジで巻いて、我々が開発した潅流培養装置でETFs を添加培養し、歯の再生に成功した。またヒトの骨髄を分散培養し、浮遊細胞を吸引除去し、接着性の細胞と細胞塊からout growthする細胞を長期間培養し、その中から幹細胞を分離し細胞株を樹立した。このうち3/27株は免疫不全マウスの皮下で3胚葉性テラトーマの作出したことから多分化能をもつ細胞であると思われる。この細胞を懸濁培養し胚様体を作り、ETFs にて胚子様構造体を成育させたが、現在まで歯の原基は見つかっていない。

研究成果

• [雑誌論文] Expression of multiple stem-cell markers in dental-pulp cells cultured in serum-free media. (2010)
  • 著者名/発表者名: Thais Miyuki Hirata, Nikolay Ishkitiev, Yaegaki Ken, Bogdan Calenic, Ishikawa Hiroshi, Nakahara Taka, Vanyo Mitev, Tanaka Tomoko, Markus Haapasalo
  • 雑誌名: JOE Tomoko Vol.36 ページ: 1139-1144
• [雑誌論文] Deciduous and permanent dental pulp mesenchymal cells acquire hepatic morphologic and functional features in vitro. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nikolay Ishkitiev, Ken Yaegaki, BogdanCalenic, Taka Nakahara, Ishikawa Hiroshi, Vanyo Mitiev, Markus Haapasalo
  • 雑誌名: J Endod Vol.36 : No.5 ページ: 469-474
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment and characterization of a cell line(IGSK-3)secreting hCG, ACTH, PTHrp derived from primary poorly differentiated adenocarcinoma of the atomach. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yamashita T, Takahashi N, Hashimoto H, Tachibana T, Nakahara T, Ohyama A, Yanaga K
  • 雑誌名: Human Cell Vol.21,No.2 ページ: 88-94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differentiation of amnion cells(HAM) into the cell with neural phenotype. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tamagawa T, Ishiwata I, Ishikawa H, Nakamura Y
  • 雑誌名: Human Cell Vol.21 ページ: A30-31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of melanin containing cell line and nerve cell line derived from the anlage of the eyeball in the embryonic monster developed from early embryonic stem cell. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa H, Nakahara T, Ohyama A, Hashimoto H, Tachibana T., Ishiwata I
  • 雑誌名: Human Cell Vol.121,No.3 ページ: A31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Appotosis in the small intestine of neonatal rat using blue light-emitting diode devices and conventional halogen-quartz devices in phototherapy. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka K, Hashimoto H, Tachibana T, Ishikawa H, Ohki T.
  • 雑誌名: Pediatr Surg Int. Vol.24,No.10 ページ: 837-842
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞移植療法の材料源としてのラットES細胞からヒト羊膜(幹)細胞まで、実験医学(増刊) (2008)
  • 著者名/発表者名: 田部井功、石川博
  • 雑誌名: 再生医療へすすむ最先端の幹細胞研究 Vol.26,No.5, ページ: 192-198
• [雑誌論文] Induced in vitro differentiation of neural-like cells from human amnion-derived fibroblast-like cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Tamagawa T, Ishiwata I, Ishikawa H, Nakamura Y
  • 雑誌名: Human Cell 21 ページ: 38-45
  • 査読あり
• [学会発表] マウスES細胞を細胞源とする唾液腺の再生 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川上未有希、石川博、鈴木見奈子、富永徳子、立花利公、中原貴、田中彰、又賀泉
  • 学会等名: 第10回の本再生医療学会総会(ポスター)(再生医療(増刊号)10;280)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-02
• [学会発表] ヒト抜去歯およびその付着組織由来間葉系幹細胞と長骨由来骨髄細胞のin vitro比較解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田巻友一、中原貴、石川博、佐藤聡
  • 学会等名: 第10回の本再生医療学会総会(ポスター)(再生医療(増刊号)10;242)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-02
• [学会発表] 再生歯インプラントの実現に向けた歯根・歯周組織ユニットのインビトロ形成と移植評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中原貴、井出吉昭、富永徳子、石川博
  • 学会等名: 第55回日本口腔外科学会総会、幕張(Japanese Journal of oral & maxillofacial surgery 56(総会特別号)p133)
  • 発表場所: 最優秀口演発表賞ならびに李春根賞
  • 年月日: 20101016-20101018
• [学会発表] 器官再生法による歯根・歯周組織-複合体のインビトロ形成と再生組織の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中原貴、田巻友一、井出吉昭、富永徳子、那須優則、佐藤聡、石川博
  • 学会等名: 第9回日本再生医療学会(日本再生医療学会雑誌 9,276)
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 抜去歯とその付着組織からの各種細胞群の自己複製能ならびに多分化能のin vitro比較解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田巻友一、中原貴、石川博、佐藤聡
  • 学会等名: 第9回日本再生医療学会(日本再生医療学会9,275)
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 幹細胞移植実験のための細胞起源同定法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 橋本尚詞、石川博、日下部守昭
  • 学会等名: 第27回日本ヒト細胞学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20090822-20090823
• [学会発表] ラット歯根膜からの各種細胞の分離法の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 富永徳子、中原貴、井出吉昭、那須優則、佐藤聡、石川博、佐藤田鶴子
  • 学会等名: 第6回日本再生歯科学会学術大会・総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080912-20080913
• [学会発表] 羊膜から樹立した細胞株(HAM)の神経細胞への分化誘導 (2008)
  • 著者名/発表者名: 玉川朝治、石渡勇、石川博、中村幸夫
  • 学会等名: 第26回日本ヒト細胞学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080830-20080831
• [学会発表] Evaluation of an hepatocyte cell line derived from human amniotic stem cell.(Transplantation 86(2S):321) (2008)
  • 著者名/発表者名: Tabei I, Nakahara T, Ishiwata I, Ishida Y, Ohyama A, Yanaga K, Ishikawa H
  • 発表場所: Sydney Australia
  • 年月日: 20080810-20080814
• [学会発表] ヒト羊膜細胞より肝細胞の作成と肝不全ラットへの移植によるその機能評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田部井功、中原貴、大山晃弘、橋本尚詞、立花利公、石渡勇、石田祐一、内田賢、矢永勝彦、大木隆生、石川博
  • 学会等名: 第108回日本外科学会(日本外科学会雑誌109、臨時増刊(2)、264)
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 20080515-20080517
• [学会発表] ラット歯根膜からの各種細胞の分離法の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 富永徳子、中原貴、井出吉昭、那須優則、佐藤聡、石川博、佐藤田鶴子
  • 学会等名: 第6回日本再生歯科医学会
  • 発表場所: ポスター賞
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 再生医療の最新の知見-肝臓・腎臓の再生について (2008)
  • 著者名/発表者名: 石川博
  • 学会等名: 第20回小児腎臓用学会
  • 発表場所: 福岡、国際会議場(特別講演)
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] シャーレ上での器官形成:器官再生法による歯根・歯周組織ユニットの形成
  • 著者名/発表者名: 中原貴、田巻友一、井出吉昭、富永徳子、那須優則、佐藤聡、石川博
  • 学会等名: J.Oral Biosci.(51:supple 2009,p76(1C1110))
• [図書] In : Techniques in Confocal Microscopy(ed. by P. Michael Conn)(Preparation of Whole Mount and Thick Sections for Confocal Microscopy.) (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto H, Ishikawa H, Kusakabe M
  • 総ページ数: 79-104
  • 出版者: Elsevier Inc
• [図書] 幹細胞の分化誘導と応用-ES細胞・iPS細胞・体性幹細胞研究最前線-NTS(細胞移植法の材料源としての幹細胞の可能性) (2009)
  • 著者名/発表者名: 田部井功、石渡勇、石川博
  • 総ページ数: 336-350
• [産業財産権] 歯根・歯周組織ユニット形成方法、および再生歯 (2011)
  • 発明者名: 中原貴、石川博、佐藤聡、太田正人
  • 権利者名: 学校法人・日本歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-527809
  • 出願年月日: 20110610-20110228
• [産業財産権] 歯根・歯周組織ユニット形成方法、および再生歯 (2011)
  • 発明者名: 中原貴、石川博、佐藤聡、太田正人
  • 権利者名: 学校法人・日本歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許,13/040、672
  • 出願年月日: 2011-03-04
  • 外国
• [産業財産権] 歯根膜・歯周組織ユニット形成方法、および再生歯 (2011)
  • 発明者名: 中原貴、石川博、佐藤聡、太田正人
  • 権利者名: 学校法人・日本歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許,09811533.0
  • 出願年月日: 2011-03-04
  • 外国