ヒトiPS細胞を用いた歯根再生への画期的アプローチ

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21390546
• 研究機関: 明海大学
• 研究代表者: 須田 直人 明海大学, 歯学部, 教授 (90302885)
• 研究分担者: 松井 成幸 明海大学, 歯学部, 准教授 (40190392) ; 吉川 正芳 明海大学, 歯学部, 講師 (80200963) ; 真野 樹子 明海大学, 歯学部, 講師 (00333005) ; 櫻井 洋介 明海大学, 歯学部, 助教 (20529630) ; 佐々木 会 明海大学, 歯学部, 助教 (60580230) ; 神原 学 明海大学, 歯学部, 助教 (40602529)
• キーワード: 3次元構築 / 形態異常 / 上顎骨 / 下顎骨

研究概要

細胞生物学的アプローチによって歯根の再生医療を現実のものとするためには、歯根吸収が惹起された患者本人から歯を抜歯後cementoblastを単離し、拒絶反応を回避しなければならない。本研究課題ではこの大きな制約を克服すべく、ヒトiPS(induced pluripotent stem cell)細胞に注目し、iPS細胞の多分化能を利用し歯根形成細胞を分化誘導できないかと検討した。
まずDSPP遺伝子とhouse keeping geneであるGAPDH遺伝子に関して、ヒト配列のみ認識しマウス配列を認識しないTaqManプローブを設計した。このような種特異的なプローブは、ヒトiPS細胞のfeeder細胞としてヒト以外の細胞を用いる制約から必要とされた。そこで次に、効率的分化誘導が可能になる種々の条件整備に注目して研究を遂行した。次にヒトiPS細胞の維持のため、様々なfeeder細胞を用いてDSPP遺伝子の発現誘導を検討した。
計6種のfeeder細胞を検討した結果、DSPP遺伝子の発現に関しては、マウス胎児線維芽細胞が、最も効率良くヒトiPS細胞を分化誘導させることが明らかとなった。さらに分化誘導因子として、10種以上の種々の成長因子やサイトカインの作用を検討し、TGF-βが最も効率良くDSPP遺伝子の発現誘導することを明らかにした。
上記に加えて、歯根の三次元構造解析をDICOMデータにより詳細に解析するための評価系を構築し、実験動物や患者資料を用いた歯根の形成や再生の解析が簡便に行えるようになった。

研究成果

• [雑誌論文] Apert syndrome mutant FGFR2 and its soluble form reciprocally alter osteogenesis of primary calvarial osteoblasts (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuki H, Suda N, Shiga M, Kobayashi Y, Nakamura M, Iseki S, Moriyama K
  • 雑誌名: J Cell Physiol 巻: (印刷中)
  • DOI: DOI:10.1002/jcp.24021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tooth and bone research using genetically modified mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Suda N
  • 雑誌名: Clin Calcium 巻: 22 ページ: 27-31
• [雑誌論文] Dental and maxillofacial characteristics in six Japanese individuals with ectrodactyly-ectodermal dysplasia-clefting (EEC) syndrome (2012)
  • 著者名/発表者名: Okamura E, Suda N, Baba Y, Fukuoka H, Ogawa T, Ohkuma M, Ahiko N, Yasue A, Tengan T, ShigaM, Tsuji M, Moriyama K
  • 雑誌名: Cleft Palate Craniofac J 巻: (印刷中)
  • DOI: 10.1597/11-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] ADAMTSL6β protein rescues fibrillin-1 microfibril disorder in a Marfan syndrome mouse model through the promotion of fibrillin-1 assembly (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito M, Kurokawa M, Oda M, Oshima M, Tsutsui K, Kosaka K, Nakao K, Ogawa M, Manabe R, Suda N, Ganjargal G, Hada Y, Noguchi T, Teranaka T, Sekiguchi K, Yoneda T, Tsuji T
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 286 ページ: 38602-38613
  • DOI: 10.1002/jcp.24021
  • 査読あり
• [学会発表] 生涯研修セミナー「矯正歯科と遺伝性疾患」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須田直人
  • 学会等名: 第70回日本矯正歯科学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-10-17