研究初年度に、ヒト骨髄MSCsから作製する三次元的細胞集塊C-MSCsを原材料とし、Bio3Dプリンタレジェノバを用いて、3mm×4mm×1mmサイズのヒトBio-3D移植体を製造し、その移植による歯周組織再生効果と治癒メカニズムを明示していた。そこで今年度(研究2年目)には、その製造法を参考にしつつ、ヒト脂肪MSCsから高い歯周組織再生効果を有するBio-3D移植体の製造方法を確立できた。さらに、その治癒メカニズムが移植された細胞自身の分化能による組織再形成であることを見出した。加えて、ヒト骨髄MSCs・ヒト脂肪MSCs由来Bio-3D移植体の両者についてRNA-seq解析を行い、Bio3Dプリンタによる組織大型化培養がMSCsのYAP/TAZメカノシグナルを活性化することで、骨・歯周組織分化能を向上させられることをしめした。この知見を利用し、ヒトBio-3D移植体の培養上清中に含まれるCTGF/CYR61（YAP/TAZメカノシグナルの転写標的分子）を定量することで、Bio-3D移植体の薬効を担保する品質管理試験法として有効となることを示し、特許出願を行った。このように、品質管理試験法確立実験が順調に進展したため、当初予算として想定していた設備費(Deep Freezer等)の使用を見送り、RNA-seq解析等のin vitro研究費用に充てるように実験計画を変更した。
一方、ビーグル犬を用いた実験では、ヒト臨床を想定した大規模欠損サイズ(5mm×4mm×6mm)のイヌBio-3D移植体骨髄MSCsを自家骨髄由来MSCsから作製することに成功し、その移植効果を示した。その研究開発の過程において、イヌ細胞に最適化し、より治療効果を提示しやすい製造方法(特に培地条件)がある可能性に着想し、研究進捗にやや遅れは出ているものの、その最適条件探索を行い、ヒト臨床へより外挿性のある動物実験系を確立途中である。
研究代表者自身の成果としては、上述した研究を直接実施するとともに、データ統括を行いながら、特許出願や学会発表などを中心となって行っており、その情報発信と知財戦略を推し進めた。