骨延長法を模倣した延長装置を用いない広範囲顎骨再生法の開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25293408
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 日比 英晴 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90345885)
• 研究分担者: 黒田 健介 名古屋大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (00283408) ; 片桐 渉 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10437030) ; 土屋 周平 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (20569785) ; 山本 朗仁 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50244083) ; 服部 宇 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60332699) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 移植・再生医療 / 再生医学

研究実績の概要

本研究の全体構想は幹細胞培養上清の適用法を工夫することにより，延長装置を用いることなく，骨延長に匹敵する大量の骨再生を可能にし，これにより顎骨区域欠損の再建を目指すものであった．
本年度の研究は培養条件による培養上清中の成分の変化と適応となる組織欠損の探索，およびその機序の解明を中心に推進した．骨髄間葉系幹細胞，歯髄幹細胞の培養上清を質量分析法で詳細に調べたところ，さまざまな成長因子や細胞外マトリックスが含まれ，これらには血管新生能，細胞接着能，細胞遊走能だけでなく，抗炎症作用，抗アポトーシス作用を有する成分が含まれていること，低酸素濃度の培養条件下では血管新生に関与する因子が増加することが明らかになった．また生体における培養上清の骨形成作用を薬剤関連顎骨壊死モデル，骨区域欠損モデルなどで示すことができ，この作用が低酸素条件培養上清ではさらに促進されることがわかった．チタン製インプラント表面やポリ乳酸グリコール酸共重合体膜に大気圧プラズマや水酸化ナトリウムで親水化処理を施すことにより培養上清中の成分の付着量が増し，その周囲の骨形成が著しく促進されることを示した．これらの骨形成の過程は，培養上清に含まれる血管形成に関係する因子が組織欠損部で作用し，まず血管網が構築されるところから始まることを示した．本研究の知見は培養上清による組織再生機序の一部を解明するだけでなく，今まで取り組んできた一連の研究による知見を補完し，組織再生の仕組みを体系化するうえで有意義であると考える．

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Bergen(Norway)
  • 国名: ノルウェー
  • 外国機関名: University of Bergen
• [雑誌論文] Factors secreted from dental pulp stem cells show multifaceted benefits for treating experimental rheumatoid arthritis (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa J, Takahashi N, Matsumoto T, Yoshioka Y, Yamamoto N, Nishikawa M, Hibi H, Ishigro N, Ueda M, Furukawa K, Yamamoto A
  • 雑誌名: Bone 巻: 83 ページ: 210-219
  • DOI: 10.1016/j.bone.2015.11.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD109 is a component of exosome secreted from cultured cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakakura H, Mii S, Hagiwara S, Kato T, Yamamoto N, Hibi H, Takahashi M, Murakumo Y
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 469 ページ: 816-822
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.12.063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clinical review of bone regenerative medicine and maxillomandibular reconstruction (2016)
  • 著者名/発表者名: Hibi H
  • 雑誌名: Oral Science International 巻: 13 ページ: 15-19
  • DOI: 10.1016/S1348-8643(15)00037-3
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] First-in-human study and clinical case reports of the alveolar bone regeneration with the secretome from human mesenchymal stem cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Katagiri W, Osugi M, Kawai T, Hibi H
  • 雑誌名: Head & Face Medicine 巻: 12 ページ: 5
  • DOI: 10.1186/s13005-016-0101-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A new application of cell-free bone regeneration: immobilizing stem cells from human exfoliated deciduous teeth-conditioned medium onto titanium implants by using atmospheric pressure plasma treatment (2015)
  • 著者名/発表者名: Omori M, Tsuchiya S, Hara K, Kuroda K, Hibi H, Okido M, Ueda M
  • 雑誌名: Stem Cell Research & Therapy 巻: 6 ページ: 124
  • DOI: 10.1186/s13287-015-0114-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Peripheral nerve regeneration by secretomes of stem cells from human exfoliated deciduous teeth (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugimura-Wakayama Y, Katagiri W, Osugi M, Kawai T, Ogata K, Sakaguchi K, Hibi H
  • 雑誌名: Stem Cells and Development 巻: 24 ページ: 2687-2699
  • DOI: 10.1089/scd.2015.0104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conditioned medium from the stem cells of human dental pulp improves cognitive function in a mouse model of Alzheimer's disease (2015)
  • 著者名/発表者名: Mita T, Furukawa-Hibi Y, Takeuchi H, Hattori H, Yamada K, Hibi H, Ueda M, Yamamoto A
  • 雑誌名: Behavioural Brain Research 巻: 293 ページ: 189-197
  • DOI: 10.1016/j.bbr.2015.07.043
  • 査読あり
• [雑誌論文] An experimental study on guided bone regeneration using a polylactide-co-glycolide membrane-immobilized conditioned medium (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya S, Ohmori M, Hara K, Fujio M, Ikeno M, Hibi H, Ueda M
  • 雑誌名: International Journal of Oral and Maxillofacial Implants 巻: 30 ページ: 1175-86
  • DOI: 10.11607/jomi.3915
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Secreted frizzled-related protein promotes bone regeneration by human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Katagiri W, Osugi M, Kawai T, Hibi H
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 16 ページ: 23250-23258
  • DOI: 10.3390/ijms161023250
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Conditioned medium from mesenchymal stem cells enhances early bone regeneration after maxillary sinus floor elevation in rabbits (2015)
  • 著者名/発表者名: Katagiri W, Osugi M, Kinoshita K, Hibi H
  • 雑誌名: Implant Dentistry 巻: 30 ページ: 1175-1186
  • DOI: 10.1097/ID.0000000000000335
  • 査読あり
• [雑誌論文] Secreted factors from dental pulp stem cells improve glucose intolerance in streptozotocin-induced diabetic mice by increasing pancreatic β-cell function (2015)
  • 著者名/発表者名: Izumoto-Akita T, Tsunekawa S, Yamamoto A, Uenishi E, Ishikawa K, Ogata H, Iida A, Ikeniwa M, Hosokawa K, Niwa Y, Maekawa R, Yamauchi Y, Seino Y, Hamada Y, Hibi H, Arima H, Ueda M, Oiso Y
  • 雑誌名: BMJ Open Diabetes Research & Care 巻: 3 ページ: e000128
  • DOI: 10.1136/bmjdrc-2015-000128
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dental pulp-derived stem cell conditioned medium reduces cardiac injury following ischemia-reperfusion (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S, Shibata R, Yamamoto N, Nishikawa M, Hibi H, Tanigawa T, Ueda M, Murohara T, Yamamoto A
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 ページ: 16295
  • DOI: 10.1038/srep16295
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Conditioned media from hypoxic-cultured human dental pulp cells promotes bone healing during distraction osteogenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujio M, Xing Z, Sharabi N, Xue Y, Yamamoto A, Hibi H, Ueda M, Fristad I, Mustafa K
  • 雑誌名: Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 巻: Epub ahead of print ページ: -
  • DOI: 10.1002/term.2109
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 骨髄由来間葉系幹細胞培養上清由来液性因子を用いた新たな骨再生治療に関する臨床的検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 外山直人，片桐渉，大杉将嗣，安藤さやか，若山有紀子，坂口晃平，鶴田剛士，渡邊純奈，日比英晴
  • 学会等名: 第15回日本再生医療学会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2016-03-17 – 2016-03-19
• [学会発表] イヌ歯周病モデルを用いた成長因子混合剤による歯周組織再生能の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂口晃平，片桐渉，大杉将嗣，若山有紀子，鶴田剛士，日比英晴
  • 学会等名: 第15回日本再生医療学会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2016-03-17 – 2016-03-19
• [学会発表] Conditioned media from bone marrow derived mesenchymal stem cells enhances bone regeneration in rat calvarial bone defects (2016)
  • 著者名/発表者名: Osugi M, Katagiri W, Sakaguchi K, Kawai T, Hibi H
  • 学会等名: Annual Meeting of Academy of Osseointegration
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2016-02-17 – 2016-02-20
  • 国際学会
• [学会発表] Clinical study for bone regeneration after maxillary sinus floor elevation by secretomes from mesenchymal stem cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Katagiri W, Osugi M, Watanabe J, Sakaguchi K, Hibi H
  • 学会等名: Annual Meeting of Academy of Osseointegration
  • 発表場所: San Diego (USA)
  • 年月日: 2016-02-17 – 2016-02-20
  • 国際学会
• [学会発表] ヒト歯髄幹細胞無血清培養上清を用いた関節炎モデルマウスにおける治療効果の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石川純，山本憲幸，西川雅也，若山博隆，山口聡，日比英晴，山本朗仁
  • 学会等名: 第60回日本口腔外科学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-16 – 2015-10-18
• [学会発表] 幹細胞培養上清由来液性因子を用いた新規骨再生医療における組織学的検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡邊純奈，片桐渉，大杉将嗣，安藤さやか，椙村有紀子，緒方謙一，坂口晃平，鶴田剛士，日比英晴
  • 学会等名: 第60回日本口腔外科学会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-10-16 – 2015-10-18
• [学会発表] ヒト歯髄幹細胞無血清培養上清を用いた関節炎モデルマウスにおける治療効果の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石川純，高橋伸典，山本憲幸，西川雅也，若山博隆，山口聡，日比英晴，石黒直樹，山本朗仁
  • 学会等名: 第36回日本炎症・再生医学会
  • 発表場所: 虎の門ヒルズフォーラム（東京都港区）
  • 年月日: 2015-07-21 – 2015-07-22