接着性と薬効を両立した革新的歯内療法用材料の創製と臨床応用に向けた橋渡し研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11696
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 井上 哲 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (80184745)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿部 薫明 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (40374566) ; 吉田 靖弘 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (90281162)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 歯学 / リン酸化プルラン / 歯内療法 / 接着性

Outline of Annual Research Achievements

１．接着性MTAの覆髄・歯髄再生能評価
サル歯髄の前段階として、ラットを用い、MTAにリン酸化プルランを混和した試作接着性MTAセメントにて直接覆髄した。コントロールにはリン酸化プルラン、白金ナノコロイド第一世代、第二世代、および第三世代を用いた。ウィスターラットオス８～９週齢にイソフルランによる吸入麻酔後、3種混合注射を行い全身麻酔を施した。上顎左右第1臼歯にスチールバーを用いて近心側から露髄させた。止血確認後、上記の材料をそれぞれ歯髄に貼付し、スーパーボンドにて仮封を行った。0～8週で屠殺し、通法に従い固定、脱灰、包埋を行い、厚み5μmの切片を作製した後、ヘマトキシリンHE－エオジン染色標本での評価を行った。短期においては炎症反応、長期においてはデンチンブリッジの形成能を評価した。
組織学的評価：短期においては軽度の炎症反応が示唆された。これは今後患者に応用した際に、治療後の疼痛や違和感を減少させることが考えられ、良好な治療経過につながることが考えられた。長期の結果においては、歯髄を保護するデンチンブリッジの形成程度や発生頻度が材料毎に異なっており、MTAセメントを含有する材料はこれまでの知見と相違なかった。一方、リン酸化プルランのみや、白金ナノコロイドにおいてもデンチンブリッジの形成が認められた。これらの結果から、上記材料を直接覆髄材として開発可能であることが示唆された。
２．他の材料を主成分とした歯内療法用材料の開発
アパタイト系やバイオガラス系などいくつかの材料について試験物を作製し、動物実験等で検討した結果、上記のリン酸化プルランをキーマテリアルとした試験物が最も有効であったことが明らかとなった。今後は、リン酸化プルランをキーマテリアルとした接着性MTAを中心に検討を進める。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

１．接着性MTAの覆髄・歯髄再生能評価
昨年度はラット歯髄に対する直接覆髄の手技の確立が目標だったが、本年度はラット歯髄に対する手技を確立し、規格的な実験を行うことが可能となった。さらに、ラット歯髄に対する直接覆髄自体は終了し、HE染色による組織学的所見を得ることができた。さらに、材料毎の反応の差を評価することができた。その結果、本研究で用いた新規材料は、それぞれ直接覆髄材として有用であることが示唆された。さらに、現在は材料毎の反応差を詳細に検討するために、組織学的実験の継続実験として免疫染色を行うこととしている。免疫染色が終了後は学会発表を行い論文を作成する。加えて、より詳細な評価を行うために、生化学的実験も平行して行っており、まず実験手技の確立を行っている。以上より、昨年度検討していた事項は達成することができ、さらにその他多くの実験を行うことができた。
２．他の主成分とした歯内療法用材料の開発
上記研究実績の概要の欄に記載したように、アパタイト系やバイオガラス系などいくつかの材料について試験物を作製し、動物実験等で検討した結果、上記のリン酸化プルランをキーマテリアルとした試験物が最も有効であったことが明らかとなった。
以上の理由より、本研究課題はおおむね順調に進展していると評価した。

Strategy for Future Research Activity

１．接着性MTAの調整：これまでは材料毎のラット歯髄に対する組織学的反応をHE染色にて比較した。本研究で用いた材料は初期における歯髄反応や、後期におけるデンチンブリッジの構造や形態等から、直接覆髄材として有用であることが示唆された。しかしながら、その機序に関しては不明な部分が多いため、現在免疫組織染色を行っている。免疫染色が終了後は結果を学会発表し、HE染色の結果と合わせて論文とすることを検討中である。また、材料毎の差をより詳細に比較検討するためにヒト歯髄細胞を用いた生化学的実験を現在行っている。この研究で行うべき内容は多岐にわたるため、まずは実験系と実験手技の確立を行っている。また、歯髄細胞から多臓器を発生させる実験も現在本歯学研究院細胞分子薬理学教室と検討している。この実験が成功した場合は、本研究材料と反応させ、新規創薬が可能となることが考えられる。以上の内容を今後の研究推進方策として検討中である。
２．他の材料を主成分とした歯内療法用材料の開発
アパタイト系やバイオガラス系などいくつかの材料について試験物を作製し、動物実験等で検討した結果、上記のリン酸化プルランをキーマテリアルとした試験物が最も有効であったことが明らかとなったので、今後はリン酸化プルランをキーマテリアルとした接着性MTAを中心に検討を進めていくこととする。

Causes of Carryover

本研究の進捗状況は「おおむね順調に進展している」としており、本年度の研究費は実験遂行に必要な実験器具・材料や、旅費などに使用した。
次年度使用額は477,448円と本年度の全研究費の約30数％であり、問題ないと考える。本年度交付される助成金と合わせ、旅費や消耗品費などとして使用する予定である。