Development of the new periodontal ligament regeneration method based on iPS-derived neural crest cells

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H04385
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Conservative dentistry
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Tomokiyo Atsushi 九州大学, 大学病院, 講師 (20507777)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 英史 九州大学, 歯学研究院, 教授 (10284514) ; 吉田 晋一郎 九州大学, 大学病院, 助教 (30778866) ; 濱野 さゆり 九州大学, 歯学研究院, 助教 (40757978) ; 和田 尚久 九州大学, 大学病院, 教授 (60380466) ; 杉井 英樹 九州大学, 歯学研究院, 助教 (80802280) ; 長谷川 大学 九州大学, 大学病院, 助教 (20757992)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 生体模倣 / 歯根膜幹細胞 / 神経堤細胞 / iPS細胞 / 低分子量ヒアルロン酸

Outline of Final Research Achievements

Our microarray analysis demonstrated that CD44 expression was up-regulated during iPS-PDLSC differentiation. CD44 is known as a kind of HA receptor, therefore we hypothesis that HA should play important roles in the differentiation of iPS-NC into iPS-PDLSC. A human NC cell line cultured with HA increased PDLSC-related genes, such as COL-1, FBN1, OPG, and POSTN, compared with cells cultured without HA. Our result suggested that HA would promote the differentiation of iPS-NC into iPS-PDLSC.

Free Research Field

歯周組織再生医療

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在用いられている歯周組織再生療法は、タンパク製剤を用いる方法であり、組織再生に必要な３要素のうち、シグナル因子のみを活用する方法である。申請者らが開発を目指す歯周組織再生療法は、iPS細胞由来神経堤細胞(iPS-NC)および低分子量ヒアルロン酸(LHA)を用いて、歯周組織の発生模倣を基盤とし、歯周組織再生を実現させようとするものである。LHAの働きにより、神経堤細胞様細胞が歯根膜幹細胞様細胞へと分化誘導されることが明らかとなった。この成果は、iPS-NCをLHAを基盤とする足場材と共に移植する方法が、新たな歯周組織再生療法となりうる可能性を示唆しており、非常に意義の高いものである。