神経堤由来細胞を用いた歯胚再生技術の確立

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25861896
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 宮内 知彦 昭和大学, 歯学部, 兼任講師 (20611502)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 細胞分化・組織形成 / 再生医学 / 分子生物学 / 口腔生化学 / 再生歯学 / 神経堤細胞 / スフェロイド培養

Research Abstract

現在,喪失した口腔機能の回復は義歯や骨造成を含めたインプラントによる歯科治療が施されるが,将来の医療として歯や歯槽骨の再生が期待されている．臨床応用を目指した歯の再生医療には，１）歯原性細胞以外で，２）容易かつ低侵襲に採取でき，３）歯を喪失するような成人からも得られる細胞ソースの検索が重要と考え，我々は，成体になっても体内各所に存在し，一部多分化能を維持する神経堤由来細胞を細胞ソースとして研究に取り組んでる．これまでに，毛包に存在する神経堤細胞を純化，細胞増殖並びに硬組織形成細胞への分化誘導について解析してきた．
本研究課題は，毛包の神経堤由来細胞を間葉系細胞ソースとしたスフェロイド培養と，光学リゾグラフィーを応用した上皮系細胞パターン培養を組み合わせた歯や歯槽骨の再生技術の確立を目的に計画された．
平成２５年度は神経堤由来細胞を特異的に標識可能なP0-Cre/CAG-CAT-EGFPマウス毛包から純化した神経堤細胞がスフェロイド培養並びに経代による長期培養においても増殖し，神経堤関連遺伝子の発現が認められたことから，培養条件により未分化な状態を維持し増殖可能なことが明らかになった．また，スフェロイド培養により，神経堤由来細胞が分化誘導によって象牙芽細胞マーカー遺伝子を発現することを明らかにした．同様にスフェロイド培養により，神経堤由来細胞が骨芽細胞へと分化可能であることを遺伝子発現，石灰可能，破骨細胞分化支持能といった点から明らかにした．現在，in vivoにてマウス頭蓋骨欠損部へのスフェロイド移植による骨修復能について解析中である．
平成２６年度以降は上皮系細胞のパターン培養の条件を検討し，上皮間葉スフェロイドの作製，移植実験を行う．

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画では２５年度中に光リゾグラフィーを応用した上皮系細胞のパターン培養の実験系・上皮ー間葉スフェロイドの作製に着手している予定であったが，研究初期にP0-Cre/CAG-CAT-EGFP成体マウスの毛包から純化した神経堤由来細胞から安定したスフェロイドが得られなかったため，いずれの実験にも現段階では着手できていない．しかし，計画の中では２６年度に着手予定であったin vivoによるスフェロイドの移植実験には既に着手しており，総合的に判断すると研究はおおむね順調に進展している．

Strategy for Future Research Activity

P0-Cre/CAG-CAT-EGFP成体マウスの毛包から純化した神経堤由来細胞から安定したスフェロイドが得られなかったため，一部研究計画から遅れている部分はあるが，現在は安定したスフェロイドが得られるようになったため，今後は計画通りに遂行可能であると考える．光リゾグラフィーを応用したパターン培養では使用する細胞によってパターンの大きさや間隔など，最適な条件が異なると考えられるので早期に条件の探索を行う必要がある．