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幹細胞再生医療研究部

 私たち、幹細胞再生医療研究部では、虫歯が深くて神経(歯髄(しずい))まで到達した歯、あるいはすでに歯髄を除去して根の下に膿がたまっている歯の歯髄を元通りに回復させ、歯を長持ちさせる歯髄再生治療法を研究しています。
 現在、骨の中の骨髄やその他、体中の多くの組織には幹細胞(色々な種類の細胞に成長できる基になる細胞)が存在することが知られ、その幹細胞を移植する再生療法が注目されています。歯の中の歯髄組織の中には、特に、血管と神経を作るのに有利な幹細胞が多く含まれており、噛みあわせに関係していない不用歯(親知らずや矯正治療で便宜的に抜く予定の歯など)から歯髄幹細胞を取り出すことができます。近年、私たちは、歯髄を取った後の根の中(根管)に患者自身の不用歯から取り出した歯髄幹細胞を移植して歯の歯髄を回復させる歯髄再生治療法に関して、「ヒト幹細胞を用いる臨床研究に関する指針」に基づく厚生労働大臣の承認を得て、平成25年4月からこの臨床研究を実施しました。その結果、安全性に問題ないことを確認し、また、5例中4例で、治療後1か月以内に歯の神経の感覚が戻り、この治療法が有効である可能性が示唆されました。

目指す成果の社会的意義・有用性

幹細胞再生医療研究部について

研究部実験室風景

 幹細胞再生医療研究部では、「新しい虫歯・神経の治療法の開発」を行なっています。
 この研究は、平成20年12月、スーパー特区として、先端医療の開発・実用化を推進する国家プロジェクト24件のひとつに採択されました。
 その技術のひとつは「深い虫歯治療」の場合、象牙細管類似の穴加工焼成体を用いて細管象牙質再生、つまり元通りの歯(象牙質)にもどすものです。

 次に、「歯髄の一部分が傷害を受けている歯髄炎治療」の場合、一種の酵素であるMMP3を歯髄面に塗って、炎症を鎮め、歯髄さらには象牙質を再生させる技術です。

 3番目に「歯髄炎がひどくて歯髄を全部とらなければならない抜髄治療」の場合、あるいは「根の下に膿が溜まる感染根管治療」の場合、根の中(根管)を清掃・消毒した後、『自分の歯髄幹細胞』と『細胞遊走因子』を『アテロコラーゲン』とともに移植して歯髄を再生させる技術です。根管内には、短期間に血管、神経および歯髄が再生され、さらには上部に象牙質の蓋が再生され、生きた歯に戻すことができます。

 4番目に、ナノバブル薬剤導入法により、感染根管歯の根の奥深くに侵入した細菌を短時間で完全に死滅させることができることが明らかになりつつあります。現在、ヒトに応用できるよう、ナノバブル発生装置の開発を進めています。

 特に、3番目の歯髄再生技術に関しては、国家の総合科学技術会議が設定する重要課題として平成22年から5年間、科学技術戦略推進費の「健康研究成果実用化加速のための研究開発システム関連の隘路解消を支援するプログラム」により、臨床研究の安全性・有効性評価のための専門家のご支援を受けました。平成24年11月には厚生労働大臣のヒト幹細胞臨床研究実施承認を得て、平成25年4月から臨床研究を5例実施し、安全性が確認され、有効性が示唆されました。
 これらの技術により、虫歯を削る量を最小限に留め、歯髄、象牙質の機能を回復させることができます。
 また、お口の中から細菌が侵入する隙間ができず、再び虫歯になることを予防するメカニズムも保持しています。よって、歯を長持ちさせることに役立つ画期的な技術と思われます。細管象牙質を大量にしかも短期間に作る技術や、歯髄炎治療薬、さらには歯髄の完全な再生は今まで報告がないことから、国際的にも優位性を保っています。 

 

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中島美砂子部長より

 国立長寿医療研究センターは、高齢者の心と体の自立を促進し、健康長寿社会の構築に貢献することを使命としており、病院と研究所が連携して高い倫理性に基づく良質な医療と研究を行っております。
 幹細胞再生医療研究部ではその理念に基づき、歯の保存・延命化をめざす革新的歯科医療とその開発研究を行なっております。
 具体的には、歯髄炎あるいは根尖性歯周炎において、「世界初の新規歯髄・象牙質再生治療法により歯を元通りにして機能を完全に回復させること」を目的とした臨床研究を5例行ない、安全性を確認し、有効性も示唆されました。この治療法は、中・高齢者にも十分適用することができ、高齢者の歯の健康状態を向上し、維持することによって、咀嚼・コミュニケーション機能維持、認知症予防、運動機能維持などにつながり、高齢者の生活機能の向上に貢献できると考えております。
 現在、できるだけ早く、全国民の皆様方に歯科再生医療をお届けできるように、以下の目標を掲げ、研究部の職員が一丸となり日々邁進しております。

  1. 歯科再生医療により歯内治療(根の治療)を革新し、一般化・普及に拠点を形成します。
  2. 歯の延命化と8020運動※※達成者の増加による健康長寿社会の実現を目指します。
  3. 歯髄幹細胞による血管・神経等組織再生治療による健康長寿社会の実現を目指します。

歯髄炎あるいは根尖性歯周炎
歯髄炎とは、歯の内部にある歯髄[歯の神経]がう蝕、外傷などの刺激により炎症を起こしている状態です。
歯髄が壊死すると、根の下にまで炎症が及び、根尖性歯周炎に進行します。この際には感染根管治療を行うことになります。
歯髄炎の症状は、一過性にツーンと水に冷みたり、ものを食べたあとズーンときたり、熱いものを食べたら急にズキン・ズキンと持続的に痛くなったりします。
根尖性歯周炎では、噛んだり叩くと痛かったり、歯がういた感じで持続性の鈍い痛みがあります。歯ぐきが腫れ、さらに進むと痛みを伴って唇や頬まで腫れてきて、歯ぐきに膿がたまり時々つぶれて膿が出るようになることもあります。

※※8020運動(はちまるにまるうんどう)
日本において展開されている歯科に関する運動で、満80歳で20本以上の歯を残そうとするのが主目的としています。厚生労働省や日本歯科医師会により推進されています。20本以上の歯を持つ高齢者はそれ未満の人に比べ、活動的で、寝たきりとなることも少ないなど多くの報告がされています。
80歳で20本の歯が残っている人の割合は現在約38%であり、厚生労働省は、10年後には50%まで引き上げたいとしています。

中島美砂子

氏名 中島 美砂子 (ナカシマ ミサコ)
所属機関名
および役職
国立長寿医療研究センター 研究所
幹細胞再生医療研究部 部長
客員教授(愛知学院大学、徳島大学、カリフォルニア大学デイビス校)
略歴

1984年
九州大学歯学部歯学科卒業


1988年
九州大学大学院歯学研究科修了(歯学博士)
九州大学歯学部歯科保存学第二講座 助手


1991年
文部省若手在外研究員
(米国国立衛生研究所(NIH, NIDR)留学)


1995年
文部省国際共同研究
(ジョンスホプキンス大学留学)


1997年
文部省国際共同研究
(ニューヨーク大学留学)


1999年
九州大学大学院歯学研究院
口腔機能修復学講座 助手


2005年
国立長寿医療研究センター 口腔疾患研究部
室長


2009年
愛知学院大学歯学部 客員教授


2011年
国立長寿医療研究センター 歯科口腔先進医療開発センター

再生歯科医療研究部 部長
カリフォルニア大学デイビス校医学部
組織再生修復センター 客員教授


2015年

国立長寿医療研究センター 研究所

幹細胞再生医療研究部 部長

学会等
活動
日本歯科保存学会歯科保存治療専門医・指導医・評議員
日本再生医療学会 評議員
日本口腔科学会 評議員
日本組織移植学会 評議員

 

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研究業績

2016年

  1. Yamamoto T., Osako Y., Ito M., Murakami M., Hayashi Y., Horibe H., Iohara K., Takeuchi N., Okui N., Hirata H., Nakayama H., Kurita K., Nakashima M.: Trophic effects of dental pulp stem cells on schwann cells in peripheral nerve regeneration. Cell Transplant. 25(1), 183-193, 2016.
  2. Hirose Y., Yamamoto T., Nakashima M., Funahashi Y., Matsukawa Y., Yamaguchi M., Kawabata S., Gotoh M.: Injection of dental pulp stem cells promotes healing of damaged bladder tissue in a rat model of chemically induced cystitis. Cell Transplant. 25(3), 425-436, 2016.
  3. Iohara K., Fujita M., Ariji Y., Yoshikawa M., Watanabe H., Takashima A., Nakashima M.: Assessment of pulp regeneration induced by stem cell therapy by Magnetic Resonance Imaging (MRI). J. Endod. 42(3):397-401, 2016.
  4. Kawamura R., Hayashi Y., Murakami H, Nakashima M.: EDTA soluble chemical components and the conditioned medium from mobilized dental pulp stem cells (MDPSCs) contain inductive microenvironment, promoting cell proliferation, migration and odontoblastic differentiation. Stem Cell Res. Ther. 7(1):77, 2016.
  5. Hirose Y., Yamaguchi M., Kawabata S., Murakami M., Nakashima M., Gotoh M., Yamamoto T.: Effects of extracellular pH on dental pulp cells in vitro. J Endod. 42(5): 735-741, 2016.
  6. Ahmed NE., Murakami M., Hirose Y., Nakashima M.: Therapeutic potential of dental pulp stem cell secretome for Alzheimer’s disease treatment: an in vitro study. Stem Cell International. Article ID 8102478, Volume 2016.

2015年

  1. Takeuchi N., Hayashi Y., Murakami M., Alvarez F. J., Horibe H., Iohara K., Nakata K., Nakashima M.: Similar in vitro effects and pulp regeneration in ectopic tooth transplantation by basic fibroblast growth factor and granulocyte-colony stimulating factor. Oral Dis. 21(1):113-122, 2015.
  2. Murakami M., Hayashi Y., Iohara K., Osako Y., Hirose Y., Nakashima M.: Trophic effects and regenerative potential of mobilized mesenchymal stem cells from bone marrow and adipose tissue as alternative cell sources for pulp/dentin regeneration. Cell Transplantation 24(9):1753-1765, 2015.
  3. Kobayashi Y., Nakashima M., Wakakuri T., Imaki J., Ito M.: Histology and immunohistochemistry of the developing juxta-oral organ in mice. Ann. Anat. 198, 49–57, 2015.
  4. Hayashi Y., Murakami M., Kawamura R., Ishizaka R., Fukuta O., Nakashima M.: CXCL14 and MCP1 are potent trophic factors associated with cell migration and angiogenesis leading to higher regenerative potential of dental pulp side population cells. Stem Cell Res. Ther. 6:111, 2015. Erratum in. Stem Cell Res Ther. 7(1):86, 2016.

2014年

  1. Albuquerque M.T.P., Valera M.C., Nakashima M., Nör J.E., Bottino M.C.: Tissue engineering-based strategies for regenerative endodontics. J. Dent. Res. 93(12), 1222-1231, 2014.
  2. Nakashima M., Iohara K.: Mobilized dental pulp stem cells for pulp regeneration: initiation of clinical trial. J Endod. 40(4 Suppl):S26-32, 2014.
  3. 藤田将典、庵原耕一郎、堀場直樹、立花克郎、中村洋、中島美砂子:「感染根管歯におけるナノバブルと超音波を用いた根管内無菌化と歯髄再生」(Pulp regeneration after complete disinfection of the root canal system by enhanced delivery of medicaments using ultrasound with nanobubbles in a canine periapical disease model) 日本歯科保存学雑誌. 57(2): 170-179, 2014.
  4. Iohara K., Murakami M., Nakata K., Nakashima M.: Age-dependent decline in dental pulp regeneration after pulpectomy in dogs. Exp. Gerontol. 52:39-45, 2014. Erratum in. Exp Gerontol. 76:89, 2016.
  5. Hagiwara M., Kokubu E., Sugiura S., Komatsu T., Tada H., Isoda R., Tanigawa N., Kato Y., Ishida N., Kobayashi K., Nakashima M., Ishihara K., Matsushita K.: Vinculin and Rab5 complex is requited for uptake of Staphyrococcus aureus and interleukin-6 expression. PLOS ONE. 9(1):e87373, 2014.
  6. Takimoto K., Kawashima N., Suzuki N., Koizumi Y., Yamamoto M., Nakashima M., Suda H.: Down-regulation of Inflammatory Mediator Synthesis and Infiltration of Inflammatory Cells by MMP-3 in Experimentally-induced Rat Pulpitis. J. Endod. Sep; 40(9):1404-1409, 2014.
  7. Horibe H., Murakami M., Iohara K., Hayashi Y., Takeuchi N., Takei Y., Kurita K., Nakashima M.: Isolation of a stable subpopulation of mobilized dental pulp stem cells (MDPSCs) with high proliferation, migration, and regeneration potential is independent of age. PLoS One. 9(5): e98553, 2014. Erratum in. PLoS One. 11(3). e0151741, 2016.
  8. Miyashita S., Ahmed N.E., Murakami M., Iohara K., Yamamoto T., Horibe H., Kurita K., Takano-Yamamoto T., Nakashima M.: Mechanical forces induce odontoblastic differentiation of mesenchymal stem cells on three-dimensional biomimetic scaffolds. J Tissue Eng. Regen. Med. 2014 Jun 12. doi: 10.1002/term.1928.
  9. Hirose Y., Murakami M., Hayashi Y., Osako Y., Yamamoto T., Gotoh M., Nakashima M.: Augmentation of regenerative potential of mesenchymal stem cells by granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) induced mobilization. J. Stem Cell Res. Transplant. 1(2): 1006, 2014.

2013年

  1. Ishizaka R., Hayashi Y., Iohara K., Sugiyama M., Murakami M., Yamamoto T., Fukuta O., Nakashima M.: Stimulation of angiogenesis, neurogenesis and regeneration by side population cells from dental pulp. Biomaterials. 34(8): 1888-1897, 2013.
  2. Iohara K., Murakami M., Takeuchi N., Osako Y., Ito M., Ishizaka R., Utunomiya S., Nakamura H., Matsushita K., Nakashima M.: A novel combinatorial therapy with pulp stem cells and granulocyte colony-stimulating factor for total pulp regeneration. Stem Cells Transl. Med. 2(7): 521-533, 2013. 
  3. 庵原耕一郎、村上真史、武井佳史、堀部宏茂、栗田賢一、中村洋、中島美砂子:「GMP準拠にて製造加工したヒト臨床グレード歯髄幹細胞の品質・安全性の証明」日本歯科保存学雑誌. 56(2):121-129, 2013.
  4. Murakami M., Horibe H., Iohara K., Hayashi Y., Osako Y., Takei Y., Nakata K., Motoyama N., Kurita K., Nakashima M.: The use of granulocyte-colony stimulating factor induced mobilization for isolation of dental pulp stem cells with high regenerative potential. Biomaterials. 34(36): 9036-9047, 2013. Erratum in: Biomaterials. 166-167, 2016.
  5. 川島伸之、辺見浩一、市野瀬志津子、鈴木孝尚、山下直也、立花克郎、中島美砂子:超音波感受性ナノバブルを応用した効果的な根管内細菌の殺菌法の開発. 超音波TECHNO.2013. 9-10.
  6. Nakashima M., Iohara K., Murakami M.: Dental pulp stem cells and regeneration. Pulp Regeneration. Endodontics Topics. 38-50, 2013.

2012年

  1. Ishizaka R., Iohara K., Murakami M., Fukuta O., Nakashima M.: Regeneration of dental pulp following pulpectomy by fractionated stem/progenitor cells from bone marrow and adipose tissue. Biomaterials. 33(7): 2109-2118, 2012.
  2. Yamamoto T., Murakami M., Ishizaka R., Iohara K., Kurita K., Nakashima M.: Identification of thyrotropin-releasing hormone (TRH)-degrading enzyme as a biomarker for dental pulp tissue. Dentistry. 2(1): 114, 2012.
  3. Murakami M., Imabayashi K., Watanabe A., Takeuchi N., Ishizaka R., Iohara K., Yamamoto T., Nakamura H., Nakashima M.: Identification of novel function of vimentin for quality standard for regenerated pulp tissue. J Endod. 38(7): 920-926, 2012.
  4. 庵原耕一郎、中島美砂子: 歯髄幹細胞を用いた臨床研究を目指した細胞加工施設への歯の輸送法の確立. 日本歯科保存学雑誌. 55(4): 272-277, 2012.
  5. 瀧本晃陽、川島伸之、鈴木規元、小泉 悠、山本弥生子、齋藤正寛、原田英光、中島美砂子、須田英明: LPS刺激下における炎症性メディエーター産生に対するMMP-3の影響. 日本歯科保存学雑誌. 55(3): 202-210, 2012.
  6. 中島美砂子: 歯髄再生による新しい歯内治療法の臨床研究に向けて. 福岡歯科大学学会雑誌. 38(2): 67-73, 2012.
  7. Eba H., Murasawa Y., Iohara K., Isogai Z., Nakamura H., Nakamura H., Nakashima M.: The anti-inflammatory effects of matrix metalloproteinase-3 on irreversible pulpitis of mature erupted teeth. PLoS One. 7(12): e52523, 2012.

受賞

2015年

  1. 藤田将典、庵原耕一郎、堀場直樹、立花克郎、中田和彦、中島美砂子
    感染根管における超音波とナノバブルを用いた根管内無菌化と歯髄再生
    2015年6月25日 第142回日本歯科保存学会春季学術大会 カボデンタル優秀ポスター賞

2014年

  1. Nakashima M.
    International Association for Dental Research Distinguished Scientist Award for Pulp Biology & Regeneration (IADR). June 25, 2014.

2013年

  1. 堀部宏茂、庵原耕一郎、村上真史、竹内教雄、林勇輝、山本翼、栗田賢一、中島美砂子
    中高齢者・若齢者におけるヒト歯髄幹細胞の歯髄再生能の比較検討
    2013年10月17日 第138回日本歯科保存学会カボデンタル優秀ポスター賞
  2. 堀部宏茂、栗田賢一、中島美砂子、山本翼
    ヒト中高齢者の歯髄幹細胞は若年と同様に高い血管新生能および歯髄再生能を有する
    2013年10月11日 第58回 日本口腔外科学会総会・学術大会 優秀ポスター発表賞
  3. 山本翼、栗田賢一、堀部宏茂、中島美砂子
    歯髄幹細胞による末梢神経麻痺細胞治療の新たな可能性
    2013年10月11日 第58回 日本口腔外科学会総会・学術大会 優秀ポスター発表賞
  4. Iohara K., Takeuchi N., Nakamura H., Nakashima M.
    A novel combinatorial therapy with pulp stem cells and G-CSF for total pulp regeneration.
    May 26, 2013. International Federation of Endodontic Association, The 9th World Endodontic Congress, Best Presentation Award

2012年

  1. 山本翼、村上真史、石坂亮、庵原耕一郎、栗田賢一、中島美砂子
    歯髄バイオマーカーとしてのTRH-DE有効性の検討
    2012年5月18日 第66回NPO法人日本口腔科学会 学会賞若手優秀ポスター賞

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