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2021 年度 実施状況報告書

PhotobiomodulationとES細胞由来MSCを用いた再生療法の新戦略

研究課題

研究課題/領域番号 21K19590
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

片桐 さやか  東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 准教授(キャリアアップ) (60510352)

研究分担者 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)
青木 章  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30302889)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
キーワードphotobiomodulation / 光エネルギー / ES細胞 / MSC
研究実績の概要

現在一般的に臨床応用されている細胞をリソースとしないサイトカインや成長因子などを応用した歯周組織再生療法は、再生の範囲に限界がある。再生の適応範囲を広げるため、自己歯根膜組織由来幹細胞(PDL-MSC)をシート状に加工してヒトへの移植を実施し、安全性と有効性を申請者らは確認している。PDL-MSCの確保には患者の抜歯が必要不可欠であり、また、iPS細胞には遺伝子変異のリスクがあることから、免疫拒絶のないMSCの細胞ソースとしてES細胞に注目した。
レーザーはphotobiomodulationなどの生物学的効果を持つことが明らかになっている。すでにMSCにレーザーを照射することによって、照射条件によって細胞増殖が促進すること、未分化マーカーであるOCT4の発現が上昇すること、骨分化に有利となるRunx2、Osterixの発現上昇および石灰化が促進することが明らかになっており、照射条件によってMSCの分化制御を行える可能性が考えられる。
本年度は、PDL-MSCに対してEr:YAGレーザー照射による光エネルギーを応用することにより、細胞の増殖には有意な変化は認められなかったが、分化に関する遺伝子発現が変化することを見出した。現在、PDL-MSCの石灰化に関して評価を行っている。今後、ES細胞由来PDL-MSCを確立し、本結果に基づいて光エネルギーによって活性化したphotobiomodulation活性型ES細胞由来PDL-MSCを確立する。ES細胞由来MSCを骨芽細胞誘導培地にて培養を行い、各条件のダイオードレーザーを照射し、誘導5日目にアルカリフォスファターゼ活性の評価および誘導14日目に骨芽細胞分化の指標としてBGLAPとSPP1、歯根膜分化の指標としてPOSTN、ASPN、S100A4の発現をq-PCRにて確認する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ES細胞の前段階としてPDL-MSCでの光エネルギーの影響の評価に時間がかかっているため。

今後の研究の推進方策

ES細胞由来PDL-MSCの分化、培養技術を確立する。

次年度使用額が生じた理由

PDL-MSCでの光エネルギーの影響の評価に予想外に時間がかかっており、ES細胞由来PDL-MSCの確立まで至っておらず、当該費用を次年度使用するため、

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis Administration Induces Gestational Obesity, Alters Gene Expression in the Liver and Brown Adipose Tissue in Pregnant Mice, and Causes Underweight in Fetuses2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida S、Hatasa M、Ohsugi Y、Tsuchiya Y、Liu A、Niimi H、Morita K、Shimohira T、Sasaki N、Maekawa S、Shiba T、Hirota T、Okano T、Hirose A、Ibi R、Noritake K、Tomiga Y、Nitta H、Suzuki T、Takahashi H、Miyasaka N、Iwata T、Katagiri S
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcimb.2021.745117

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Treatment of Peri-implantitis Caused by Malpositioning and an Extra Implant: A Case Report2022

    • 著者名/発表者名
      Shiba Takahiko、Katagiri Sayaka、Komatsu Keiji、Nemoto Takashi、Takeuchi Yasuo、Chen Bo、Zhou Yongsheng、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      The International Journal of Periodontics & Restorative Dentistry

      巻: 42 ページ: e15~e20

    • DOI

      10.11607/prd.4800

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrimination of Bacterial Community Structures among Healthy, Gingivitis, and Periodontitis Statuses through Integrated Metatranscriptomic and Network Analyses2021

    • 著者名/発表者名
      Nemoto Takashi、Shiba Takahiko、Komatsu Keiji、Watanabe Takayasu、Shimogishi Masahiro、Shibasaki Masaki、Koyanagi Tatsuro、Nagai Takahiko、Katagiri Sayaka、Takeuchi Yasuo、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      mSystems

      巻: 6 ページ: -

    • DOI

      10.1128/mSystems.00886-21

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of Periodontal Bacteria of Edo and Modern Periods Using Novel Diagnostic Approach for Periodontitis With Micro-CT2021

    • 著者名/発表者名
      Shiba Takahiko、Komatsu Keiji、Sudo Takeaki、Sawafuji Rikai、Saso Aiko、Ueda Shintaroh、Watanabe Takayasu、Nemoto Takashi、Kano Chihiro、Nagai Takahiko、Ohsugi Yujin、Katagiri Sayaka、Takeuchi Yasuo、Kobayashi Hiroaki、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcimb.2021.723821

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of Ligature-Induced Periodontitis in Mice to Explore the Molecular Mechanism of Periodontal Disease2021

    • 著者名/発表者名
      Lin Peiya、Niimi Hiromi、Ohsugi Yujin、Tsuchiya Yosuke、Shimohira Tsuyoshi、Komatsu Keiji、Liu Anhao、Shiba Takahiko、Aoki Akira、Iwata Takanori、Katagiri Sayaka
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 8900~8900

    • DOI

      10.3390/ijms22168900

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association between periodontal bacteria and degenerative aortic stenosis: a pilot study2021

    • 著者名/発表者名
      Kataoka Akihisa、Katagiri Sayaka、Kawashima Hideyuki、Nagura Fukuko、Nara Yugo、Hioki Hirofumi、Nakashima Makoto、Sasaki Naoki、Hatasa Masahiro、Maekawa Shogo、Ohsugi Yujin、Shiba Takahiko、Watanabe Yusuke、Shimokawa Tomoki、Iwata Takanori、Kozuma Ken
    • 雑誌名

      Journal of Periodontal & Implant Science

      巻: 51 ページ: 226~226

    • DOI

      10.5051/jpis.2006040302

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Low-Level Erbium-Doped Yttrium Aluminum Garnet Laser Irradiation Induced Alteration of Gene Expression in Osteogenic Cells from Rat Calvariae2021

    • 著者名/発表者名
      Shimohira Tsuyoshi、Niimi Hiromi、Ohsugi Yujin、Tsuchiya Yosuke、Morita Kazuki、Yoshida Sumiko、Hatasa Masahiro、Shiba Takahiko、Kadokura Hiroshi、Yokose Satoshi、Katagiri Sayaka、Iwata Takanori、Aoki Akira
    • 雑誌名

      Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery

      巻: 39 ページ: 566~577

    • DOI

      10.1089/photob.2020.4958

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-surgical treatment for periodontitis and peri-implantitis: longitudinal clinical and bacteriological findings?A case report with a 7-year follow-up evaluation2021

    • 著者名/発表者名
      Shiba Takahiko、Watanabe Takayasu、Komatsu Keiji、Koyanagi Tatsuro、Nemoto Takashi、Ohsugi Yujin、Michi Yasuyuki、Katagiri Sayaka、Takeuchi Yasuo、Ishihara Kazuyuki、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      SAGE Open Medical Case Reports

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1177/2050313X211029154

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship between NAFLD and Periodontal Disease from the View of Clinical and Basic Research, and Immunological Response2021

    • 著者名/発表者名
      Hatasa Masahiro、Yoshida Sumiko、Takahashi Hirokazu、Tanaka Kenichi、Kubotsu Yoshihito、Ohsugi Yujin、Katagiri Takaharu、Iwata Takanori、Katagiri Sayaka
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 3728~3728

    • DOI

      10.3390/ijms22073728

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Novel bone regenerative therapy: sequential microarray analysis of Er:YAG Laser-ablated bone tissue and the modification of gene expression in osteocytes and osteoblasts2021

    • 著者名/発表者名
      Yujin Ohsugi, Sayaka Katagiri, Akira Aoki
    • 学会等名
      Academy of Laser Dentistry 28th Annual Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Photobiomodulatory suppressive effect of a 910-nm diode laser on periodontal disease progression in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Katagiri, Yujin Ohsugi, Akira Aoki
    • 学会等名
      Academy of Laser Dentistry 28th Annual Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-level Er:YAG laser irradiation induced alteration of gene expression in rat calvarial osteogenic cells2021

    • 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 tissue2021

    • 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 IADR
    • 国際学会
  • [学会発表] ラット頭蓋骨由来初代培養骨芽細胞様細胞および骨細胞様細胞に対するEr:YAGレーザーの効果2021

    • 著者名/発表者名
      新見 ひろみ, 下平 剛, 大杉 勇人, 片桐 さやか, 畑佐 将宏, 土谷 洋輔, 門倉 弘志, 横瀬 敏志, 岩田 隆紀, 青木 章
    • 学会等名
      第24回日本歯科医学会学術大会
  • [学会発表] Er:YAGレーザー蒸散による骨組織への影響~バー切削との比較~2021

    • 著者名/発表者名
      大杉勇人, 片桐さやか, 新見ひろみ, 畑佐将宏, 下平 剛, 水谷幸嗣, 岩田隆紀, 青木 章
    • 学会等名
      第24回日本歯科医学会総会
  • [学会発表] 歯周病原細菌感染による糖・脂質代謝への影響2021

    • 著者名/発表者名
      片桐さやか, 畑佐将宏, 大杉勇人, 吉田澄子, 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24回日本歯科医学会総会
  • [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2021

    • 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, 前川祥吾, 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総会・学術大会
  • [学会発表] Periodontitis-induced endotoxemia, metabolic syndrome and microbiome alteration2021

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Katagiri
    • 学会等名
      The 99th General Session of the IADR
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The effect of oral dysbiosis on glucose/lipid metabolism2021

    • 著者名/発表者名
      片桐さやか
    • 学会等名
      第95回日本細菌学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔内細菌叢破綻による糖・脂質代謝への影響2021

    • 著者名/発表者名
      片桐さやか
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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