【研究領域課題番号】18H02985 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ES細胞 / 間葉系幹細胞 / 歯根膜由来間葉系幹細胞 / 細胞治療 / 歯周組織再生 / 神経堤細胞 / 分化制御 / 歯周病 / 歯根膜細胞 / 分化誘導 / iPS細胞 / 再生医療 / 細胞分化 / ES/iPS細胞 / 細胞ソース / ヒトES細胞

【研究成果の概要】

本研究では、多能性幹細胞であるヒトES細胞から神経堤細胞に効率よく分化技術開発、さらには神経堤細胞から間葉系幹細胞に効率よく分化させる技術開発を実施した。神経堤細胞への分化誘導はある程度確立されているものの、更なる高効率を目指すために、各種細胞外マトリックスを用いた。とある細胞外マトリックスを用いることで、従来に比べて高効率に神経堤細胞を誘導できる培養条件を決定した。また、神経堤細胞から間葉系幹細胞への分化は従来法を用いて実施した。本細胞とすでに私共で保持しているPDL-MSC細胞株のトランスクリープトーム解析の結果を比較検討することで歯周組織再生に適した細胞の遺伝子プロファイルの指標を得た。

【研究の社会的意義】

歯周病は、本邦において歯を失う最大の原因である。我々は、歯科領域で日常的に抜歯されている親知らずなどの不働歯から歯根膜由来間葉系幹細胞(PDL-MSC)を単離し、重度歯周病患者の治療に応用することで、その安全性と有効性を示してきた。本研究では、無限の増殖能を持つヒトES細胞に着目し、ES細胞から最終分化産物であるPDL-MSCを分化誘導するための手法とその過程を詳細に検討することにより、ES細胞由来PDL-MSCを臨床応用するための基礎医学的知見を得た。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究領域課題番号】18K08600 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腸管運動不全 / 人工腸管 / 歯髄細胞 / 神経堤細胞 / 発光イメージング / 腸管不全 / 脱細胞技術 / 幹細胞 / 再生医療 / 人工臓器 / 小腸移植

【研究成果の概要】

短腸症候群や腸管運動不全に対する新規治療として、脱細胞化技術を用いて作製した腸管scaffoldにヒト歯髄細胞を用いて再細胞化を施し、機能的な人工小腸グラフトを構築することを目標とした。脱細胞技術によりラット小腸Scaffoldを作製でき、移植するヒト歯髄細胞の性質も確認できた。しかし、経血管循環培養(2週間)による再細胞化では移植細胞の多くが循環培養経路途中の腸間膜部分に留まり、免疫組織化学では腸管scaffold内の移植細胞を証明できず、電子顕微鏡でごく僅かに確認できたのみであった。ヒト細胞であるため、4週間の循環培養の延長も試みたが生着率向上にはつながらなかった。

【研究の社会的意義】

短腸症候群や腸管不全症例に対する根本的治療は小腸・多臓器移植であるが、厳しい免疫抑制を要する治療とドナー不足の問題を抱えている。蠕動しない腸管はうっ滞性腸炎の温床になる危険性を高めるだけであり、これらの問題点を解決するためには自家細胞を用いた免疫抑制を必要としない、蠕動機能を備えた人工臓器の作成を脱細胞技術を用いて作製する必要があると考えた。脱細胞技術を用いる利点は移植時に吻合する血管や腸管内の微細な血管構造を備えており、移植医療に最適と考えたためであるが類洞のようなもともと細胞通過を許容するような構造を備えた肝臓とは異なり、腸管では血管経由以外の再細胞化の方法を検討する必要性が示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】小児外科学

【研究領域課題番号】24592700 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

腸管神経 / 発生 / 分化 / 幹細胞 / 再生医療 / 神経堤細胞 / ヒルシュスプルング病 / ヒルシュスプルング病類縁疾患 / hypoganglionosis / 腸管グリア / 神経堤幹細胞 / 網羅的遺伝子解析 / 次世代シーケンサー

【研究成果の概要】

腸管神経の先天的異常により外科的手術を含めた治療が必要な疾患に対して、幹細胞移植治療により腸管神経の再生が可能になることを最終的な目標として研究を行ってきた。再生治療を計画する上で病気の原因を知ることが必要との考えの下、hypogagnlionosisの検体を用いて網羅的遺伝子解析を行い、2つの病因に関連しうる候補遺伝子を同定した。また腸管における神経とグリアの比率を定量的に解析し、hypoganglionosisにおいては神経よりもグリアがより減少していることを示した。病態解明の観点から重要な所見であり、将来的には神経のみならずグリアについても再生を促す必要があると考えている。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)

【研究分野】歯科医用工学・再生歯学

【研究領域課題番号】24592965 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

歯周組織 / 再生医療 / 再生医学 / 間葉系幹細胞 / 神経堤細胞 / iPS細胞 / 新規歯周組織再生療法 / 実験的慢性歯周炎 / 組織再生 / 歯周組織幹細胞

【研究成果の概要】

歯周組織の恒常性は局所の歯根膜細胞や歯槽骨細胞によってなされているが、移動してきた幹細胞様細胞が歯周組織の修復と再生に寄与している可能性があることが報告された。これらの細胞は骨髄間葉系幹細胞のマーカー（PDGFRa）を発現していた。歯周組織は発生学的に神経堤細胞にその起源を持つことからiPS細胞から神経堤細胞に誘導し、歯および歯周組織再生療法へつなげることを本研究課題の目標とし、以下の成果を得た。(1)ヒトiPSからの神経堤細胞誘導方法の確立。(2)誘導した神経堤細胞由来間葉系幹細胞の増殖能と骨・軟骨・脂肪・末梢神経系への分化能の確認。(3)誘導した幹細胞が遊走能を有していることが確認できた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)

【研究分野】整形外科学

【研究領域課題番号】22791398 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脊髄損傷 / シュワン細胞 / 再生医療 / 脱分化 / 再分化 / 髄鞘化 / 神経堤細胞

【研究成果の概要】

本研究では、神経堤由来の細胞を標識できるトランスジェニックマウスに脊髄損傷モデルを作成することにより、損傷脊髄内におけるシュワン細胞の動態を経時的に評価した。末梢神経の損傷において、シュワン細胞が脱分化/再分化する現象はWaller変性の過程として認識されているが、中枢神経損傷におけるシュワン細胞の可塑性を評価した報告はない。損傷脊髄におけるシュワン細胞の動態を詳細に把握することにより、生体が本来備えている修復機構を明らかにし、中枢神経系の再生医療に結びつけることが本研究の目的である。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2010 - 2011

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)