歯の再生医療システム構築のための基盤技術開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23249085
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 矯正・小児系歯学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山本 照子 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (00127250)
• 研究分担者: 竹下 信郎 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (50431515) ; 池田 悦子 東北大学, 大学院・歯学研究科, 大学院非常勤講師 (20509012)
• 研究期間 (年度): 2011-11-18 – 2014-03-31
• キーワード: iPS細胞 / 器官原基法 / 再生医学 / 歯科

研究概要

本研究では、歯の再生医療システム構築のための基盤技術開発を行った。マウスiPS細胞から神経堤様細胞を誘導し、胎生マウス歯胚から単離した歯性間葉細胞と一定濃度で混合し、それらを歯胚上皮組織と再構成して器官培養した結果、再生歯胚の発生が認められた。また、マウスiPS細胞および神経堤様細胞から歯性細胞を誘導する技術の開発を行った。さらに、IGF-1が歯性間葉細胞の増殖と象牙芽細胞分化を亢進することを明らかにし、現在論文作成中である。メカニカルストレスを応用した再生歯胚作製のための基盤的知見を得るために、メカニカルストレスに対する骨細胞と頭蓋縫合の反応を解析し、得られた成果を論文発表した。

研究成果

• [雑誌論文] Compressive Force-Produced CCN2 Induces Osteocyte Apoptosis Through ERK1/2 Pathway (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoshi K, Kawaki H, Takahashi I, Takeshita N, Seiryu M, Murshid SA, Masuda T, Anada T, Kato R, Kitaura H, Suzuki O, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: J Bone Miner Res 巻: 29 ページ: 1244-1257
  • DOI: 10.1002/jbm.2115
  • 査読あり
• [雑誌論文] An anti-c-Fms antibody inhibits osteoclastogenesis in a mouse periodontitis model (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura K, Kitaura H, Fujii T, Ishida M, Hakami Z, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Oral Diseases. 巻: 20(3) (in press) ページ: 319-24
  • DOI: 10.1111/odi.12117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Osteocyte function under compressive mechanical force (2014)
  • 著者名/発表者名: Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Japanese Dental Science Review 巻: 50(2) ページ: 29-39
  • DOI: 10.1016/j.jdsr.2013.10.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of cytokines on osteoclast formation and bone resorption during mechanical force loading of the periodontal membrane (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Kohara H, Yoshimatsu M, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Scientific World Journal 巻: 19
  • DOI: 10.1155/2014/617032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunological Expression of Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Peptide (PACAP) and PAC1 in the Periodontal Ligament After Tooth Luxation (2013)
  • 著者名/発表者名: Nonaka S, Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Cell Mol Neurobiol 巻: 33(7) ページ: 885-92
  • DOI: 10.1007/s10571-013-9953-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lectin histochemistry of palatine glands in the developing rat (2013)
  • 著者名/発表者名: Hakami ZW., Kitaura, H., Honma, S., Wakisaka, S., Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Acta Histochemica 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.acthis.2013.11.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-myristoylation is essential for protein phosphatases PPM1A and PPM1B to dephosphorylate their physiological substrates in cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Chida T, Ando M, Matsuki T, Masu Y, Nagaura Y, Takano-Yamamoto T, Tamura S, Kobayashi T
  • 雑誌名: Biochem J 巻: 449(3) ページ: 741-9
  • DOI: 10.1042/BJ20121201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gap junction-mediated communication in human periodontal ligament cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato R, Ishihara Y, Kawanabe N, Sumiyoshi K, Yoshikawa Y, Nakamura M, Imai Y, Yanagita T, Fukushima H, Kamioka H, Takano-Yamamoto T and Yamashiro T
  • 雑誌名: JDR 巻: 92(7) ページ: 635-40
  • DOI: 10.1177/0022034513489992
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methionine adenosyltransferase II-dependent histone H3K9 methylation at the COX-2 gene locus (2013)
  • 著者名/発表者名: Kera Y, Katoh Y, Ohta M, Matsumoto M, Takano-Yamamoto T, Igarashi K
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 288(19) ページ: 13592-601
  • DOI: 10.1074/jbc.M112.429738
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunological reaction in TNF- α-mediated osteoclast formation and bone resorption in vitro and in vivo (2013)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Kohara H, Yoshimatsu M, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Clin Dev Immunol 巻: 2013
  • DOI: 10.1155/2013/181849
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-c-Fms antibody inhibits lipopolysaccharide-induced osteoclastogenesis in vivo (2012)
  • 著者名/発表者名: Kimura K, Kitaura H, Fujii T, Hakami Z, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: FEMS Immunology & Medical Microbiology 巻: 64(2) ページ: 219-227
  • DOI: 10.1111/j.1574-695X.2011.00888.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase of CGRP-Containing Nerve Fibers in the Rat Periodontal Ligament After Luxation (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagayama T, Seiryu M, Deguchi T, Kano M, Suzuki T, Takano-Yamamoto T, Ichikawa H
  • 雑誌名: Cell Mol Neurobiol 巻: 32(3) ページ: 391-397
  • DOI: 10.1007/s10571-011-9767-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] IL-4 inhibits TNF- α-mediated osteoclast formation by inhibition of RANKL expression in TNF- α-activated stromal cells and direct inhibition of TNF- α-activated osteoclast precursors via a T-cell-independent mechanism in vivo (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Kitaura H, Kimura K, Hakami ZW, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: bone 巻: 51(4) ページ: 771-780
  • DOI: 10.1016/j.bone
  • 査読あり
• [雑誌論文] Promotion of Ccn2 expression and osteoblastic differentiation by actin polymerization, which is induced by laminar fluid flow stress (2012)
  • 著者名/発表者名: Honjo T, Kubota S, Kamioka H, Sugawara Y, Ishihara Y, Yamashiro T, Takigawa M, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: J Cell Commun Signal 巻: 6(4) ページ: 225-32
  • DOI: 10.1007/s12079-012-0177-z.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analgesic effects of the non-nitrogen-containing bisphosphonates etidronate and clodronate, independent of anti-resorptive effects on bone (2012)
  • 著者名/発表者名: Kim S, Seiryu M, Okada S, Kuroishi T, Takano-Yamamoto T, Sugawara S, Endo Y
  • 雑誌名: Eur J Pharmacol 巻: 699(1 -3) ページ: 14-22
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2012.11.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] IL-12- and IL-18-mediated nitric oxide-induced apoptosis in TNF- α-mediated osteoclastogenesis of bone marrow cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Fujimura Y, Yoshimatsu M, Kohara H, Morita Y, Aonuma T, Fukumoto E, Masuyama R, Yoshida N, Takano-Yamamoto T
  • 雑誌名: Calcified Tissue International 巻: 89(1) ページ: 65-73
  • DOI: 10.1007/s00223-011-9494-0.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential roles of CCN family proteins during osteoblast differentiation : Involvement of Smad and MAPK signaling pathways (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawaki H, Kubota S, Suzuki A, Suzuki M, Kohsaka K, Hoshi K, Fujii T, Lazar N, Ohgawara T, Maeda T, Perbal B, Takano-Yamamoto T, Takigawa M
  • 雑誌名: Bone 巻: 49(5) ページ: 975-989
  • DOI: 10.1016/j.bone.2011.06.033.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tsuji Functional tooth regeneration using a bioengineered tooth unit as a mature organ replacement regenerative therapy (2011)
  • 著者名/発表者名: Oshima M, Mizuno M, Imamura A, Ogawa M, Yasukawa M, Yamazaki H, Morita R, Ikeda E, Nakao K, Takano-Yamamoto T, Kasugai S, Saito M
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6(7) ページ: e21531
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0021531.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Allergy-inducing nickel concentration is lowered by lipopolysaccharide at both the sensitization and elicitation steps in a murine model (2011)
  • 著者名/発表者名: Kinbara M, Sato N, Kuroishi T, Takano-Yamamoto T, Sugawara S, Endo Y
  • 雑誌名: Br J Dermatol 巻: 164(2) ページ: 356-362
  • DOI: 10.1111/j.1365-2133.2010.10016.x
  • 査読あり
• [学会発表] Activity of parietal somatosensory neurons during sequential tongue moter task : with special reference to the temporal structure of spike trains. Innovate Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Symposium (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Hakami ZW, Saeed J, Sugisawa H, Kohara H, Ypshimastu M, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
  • 発表場所: Sendai, Miyagi, Japan
  • 年月日: 20140120-21
• [学会発表] M-CSF receptor c-Fms antibody inhibits pathological osteoclast formation in vivo. Innovate Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Symposium (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura K, Kitaura H, Ishida M, Hakami ZW, Saeed J, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
  • 発表場所: Sendai, Miyagi, Japan
  • 年月日: 20140120-21
• [学会発表] Gap-junction-mediated communication in human periodontal ligament cells. Innovate Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Symposium (2014)
  • 著者名/発表者名: Kato R, Ishihara Y, Kawanabe N, Sumiyoshi K, Yoshikawa Y, Nakamura M, Imai Y, Yanagita T, Fukushima H, Kamioka H, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T
  • 学会等名: The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
  • 発表場所: Sendai, Miyagi, Japan
  • 年月日: 20140120-21
• [学会発表] 牽引力はCTGFシグナルを介して頭蓋縫合における血管形成を促進する (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹下信郎,長谷川正和,佐々木紀代,関大輔,宮下俊郎,高野郁子,宮島悠旗,福野佐知子, 山本照子
  • 学会等名: 第72回日本矯正歯科学会大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20131007-09
• [学会発表] Forkhead protein FoxC1 regulates chondrogenic genes expression by modulating Ihh/Gli2 signaling (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Hata K, Takashima R, Iseki S, Takano-Yamamoto T, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: The American Society for Bone and Mineral Research 2013 35th Annual Meeting
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 20131004-07
• [学会発表] 圧縮力による骨細胞のアポトーシスに対するCTGF/CCN2の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本照子
  • 学会等名: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130920-22
• [学会発表] IFN- γ inhibits TNF- α-mediated osteoclast formation in vitro and in vivo and induces apoptosis by Fas/Fas ligand interactions (2013)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Kimura K, Ishida M, Sugisawa H, Saeed J, Hakami ZW, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: 8th International Workshop on Biomaterials in Interface Science. Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2013
  • 発表場所: Zao, Miyagi, Japan
  • 年月日: 20130829-30
• [学会発表] The transcription factor FoxC1 up-regulates PTHrP expression together with Gli2 in chondrocytes (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Hata K, Takashima R, Iseki S, Takano-Yamamoto T, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: The 2nd Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and The Japanese Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20130528-0601
• [学会発表] Early response of cranial sutures to in vivo tensile force loading (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshita N, Hasegawa M, Sasaki K, Seki D, Miyashita S, Takano I, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: The 2nd Joint Meeting of the International Bone and Mineral Society and The Japanese Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20130528-0601
• [学会発表] Tensile force induces vascular formation in cranial sutures via CTGF signaling (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshita N, Hasegawa M, Sasaki K, Seki D, Miyashita S, Takano I, Fukuno S, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: NIH-Tohoku University-JPSP Symposium
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20130509-10
• [学会発表] The transcription factor FoxC1 regulates chondrogenesis together with Gli2 through induction of PTHrP (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Hata K, Takashima R, Iseki S, Takano-Yamamoto T, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: 第7回Bone Research Seminar
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130215-16
• [学会発表] Osteocyte function under mechanical compressive force (2013)
  • 著者名/発表者名: Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: NIDCR-Tohoku University Graduate School of Dentistry Symposium
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-05-10
  • 招待講演
• [学会発表] Gap junction-mediated Cell-cell Communication in Human Periodontal ligament Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato R, Yoshirhiro I, Kawanabe N, Sumiyoshi K, Yoshikawa Y, Nakamura M, Imai Y, Yanagita T, Fukushima H, Kamioka H, Takano-Yamamoto T, Yamashiro T
  • 学会等名: NIDCR-Tohoku University Graduate School of Dentistry Symposium
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-05-10
• [学会発表] Neutralization of Macrophage Colony-Stimulating Factor Inhibits Pathological Osteoclatstogenesis in vitro and in vivo (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura K, Kitaura H, Zaki Weil-Hakami, Ishida M, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: NIDCR-Tohoku University Graduate School of Dentistry Symposium
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-05-10
• [学会発表] IL-4 Inhibits TNF-a-mediated Osteoclast Formation via a T-cell-independent Mechanism in vitro and in vivo (2013)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H,Kimura K, Zaki Weil-Hakami, Ishida M, Sugisawa H, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: NIDCR-Tohoku University Graduate School of Dentistry Symposium
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-05-10
• [学会発表] Tensile Force Induces Vascular Formation in Cranial Sutures Via CTGF Signaling (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshita N, Hasegawa M, Sasaki K, Seki D, Miyashita S, Takano I, Fukuno S, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: NIDCR-Tohoku University Graduate School of Dentistry Symposium
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-05-10
• [学会発表] 矯正的歯の移動モデルを用いた歯根膜幹細胞ニッチの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本照子
  • 学会等名: 再生医科学研究所「再生医学・再生医療の先端融合的共同研究拠点」
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-03-15
  • 招待講演
• [学会発表] 圧縮力負荷による骨細胞のアポトーシスへのCTGFの関与 (2012)
  • 著者名/発表者名: 星健治, 高橋一郎, 益田泰輔, 鈴木誠, 加藤龍史, 鈴木治, 上岡寛, 山城隆, 山本照子
  • 学会等名: 第71回日本矯正歯科学会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20120916-28
• [学会発表] The transcription factor FoxC1 regulates chondrogenesis together with Gli2 through induction of PTHrP (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Hata K, Takashima R, Iseki S, Takano-Yamamoto T, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: Australian & New Zealand Bone & Mineral Society 22nd Annual Scientific Meeting in conjunction with 1st Asia-Pacific Bone and Mineral Research Meeting
  • 発表場所: Pan Pacific Hotel,Perth, Western Australia
  • 年月日: 20120902-05
• [学会発表] The transcription factor FoxC1 regulates chondrogenesis together with Gli2 through induction of PTHrP (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M, Hata K, Takashima R, Iseki S, Takano-Yamamoto T, Nishimura R, Yoneda T
  • 学会等名: 第34回American Society for Bone and Mineral Research
  • 発表場所: Minneapolis,USA
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] 機械的刺激に対する骨細胞の応答能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本照子
  • 学会等名: 第121回日本補綴学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-05-25
  • 招待講演
• [学会発表] Interleukin-4 inhibits tumor necrosis factor- α-mediated osteoclast formation in vivo (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Kitaura H, Kimura K, Hakami Z, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: The 4th International Congress and the 70th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20111018-20
• [学会発表] Anti-c-Fms antibody inhibits lipopolysaccharide-induced osteoclastogenesis in vivo.marrow cells in TNF- α-induced osteoclast formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kimura K, Kitaura H, Fujii T, Hakami Z, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: The 4th International Congress and the 70th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20111018-20
• [学会発表] IL-12- and IL-18-mediated nitric oxide-induced apoptosis in TNF- α-mediated osteoclastogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitaura H, Fujimura Y, Yoshimatsu M, Kohara H, Morita Y, Aonuma T, Fukumoto E, Yoshida N, Takano-Yamamoto T
  • 学会等名: The 4th International Congress and the 70th Annual Meeting of the Japanese Orthodontic Society
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 20111018-20
• [産業財産権] IGFを含む成長因子による歯, 再生歯および再生歯胚における歯冠および咬頭ならびに歯根の大きさおよび形の制御の方法 (2013)
  • 発明者名: 山本照子, 池田悦子
  • 権利者名: 国立大学法人東北大学
  • 産業財産権種類: PCT 国際出願
  • 産業財産権番号: PCT/JP2013/72483
  • 出願年月日: 2013-08-22
  • 外国
• [産業財産権] IGFを含む成長因子による歯,再生歯および再生歯胚における歯冠および咬頭ならびに歯根の大きさおよび形の制御の方法 (2012)
  • 発明者名: 山本照子, 池田悦子
  • 権利者名: 国立大学法人東北大学, 日本ケミカルリサーチ
  • 産業財産権種類: 特願
  • 産業財産権番号: 2012-184656
  • 出願年月日: 2012-08-23