臨床応用に向けた歯周組織再生スフェロイドブロックの開発

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K18577
• 研究機関: 九州歯科大学
• 研究代表者: 佐野 孝太朗 九州歯科大学, 歯学部, 助教 (10852486)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 歯周病 / 再生医療 / スフェロイド / 歯根膜幹細胞 / 細胞移植

研究実績の概要

歯周病は歯を失う原因として大きな割合を占めており、歯周病治療による健康増進は欠くことはできない。一方、現在まで、歯周病により失われた歯周組織を完全に再生させることはできていない。そこで我々は歯周組織再生に有効であると報告されている歯根膜幹細胞、および単層培養と比べて生理的機能が向上しているといわれているスフェロイドに着目した。本研究では、血管内皮細胞で被覆された歯根膜幹細胞スフェロイドをブロック状に成型し、動物へ移植することで、移植先の生体での組織再生に有益、かつ移植材料としての操作性に優れた、新たな歯周病治療法としてのスフェロイドの可能性を検証することを目的とした。
今年度は共培養スフェロイドの新規培養方法の確立およびそれらの特性の検討、さらに将来的な臨床応用を見据えた、より扱いやすいサイズをもったスフェロイドブロックの開発を推進した。健康なヒトから歯根膜幹細胞を単離し、スフェロイド作製用マイクロウェルチップを用いた歯根膜細胞スフェロイドの作製に成功した。また、それらは粒径が微小であり単独では移植できないため、それらをもとにネットモールドキットを利用したスフェロイドブロックの作製に試み、成型は可能であった。しかし、2層構造の共培養スフェロイド作製を試みたものの、マイクロウェルチップ上で一方の細胞にコラーゲン被覆をさせながら他方の細胞を共培養させることが困難であった。また、組織切片にする過程でブロック形態が崩れやすいことが判明し、より多くの細胞から適切な大きさと強度をもったブロックを成型することを検討している。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

スフェロイド作製用マイクロウェルチップを用いて2種類の細胞を共培養する試みは繊細な手技を伴うことが明らかとなり、より効率的なプロトコールの確立を行っているため。また、より細胞移植に適したブロックを成型するために必要な細胞数の検証を行っているため。

今後の研究の推進方策

今後、2層構造の共培養スフェロイドモデルの確立後、構成細胞の分布状況、多分化能の検証、さらにスフェロイドブロックの組織学的評価を予定している。

次年度使用額が生じた理由

当初の予定よりも計画が遅れており、計画当初に必要と考えられた費用が生じなかったため。次年度に今年度の計画を盛り込んで予定しているため、予定通りの必要が発生すると考えられる。