Construction of three-dimensional vascularized pancreatic tissue using layer-by-layer method
Project/Area Number |
19K18025
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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Keywords | 1型糖尿病 / 膵島移植 / 皮下移植 / iPS細胞 / 交互積層法 / 膵移植再生医療 |
Outline of Research at the Start |
膵組織(インスリン産生細胞)再生医療の実臨床応用へ向けた様々な取り組みが行われているが、細胞積層技術により効率的に3次元血管化膵組織を構築するための方法を立案した。血管化膵組織の構築にあたり、細胞積層技術LbL細胞コート法により作成したスフェロイドを用いた血管膵組織構築が、単一なβ細胞により作成した血管化組織よりも有効であると仮説を立て、検証する方針とした。NHDF、HUVEC、β細胞スフェロイド(MIN6)と共培養を行う事で、スフェロイドの形態維持及び血管網の形成を確認した。研究を更に実臨床の観点より発展させるために、iPSC由来のβ細胞をソースとする方針としている。
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Outline of Final Research Achievements |
Subcutaneous transplantation is desirable for establishing regenerative medicine as an alternative to pancreas and islet transplantation for patients with type 1 diabetes. However, poor vascularity in the subcutaneous site is burden for success in the transplantation. We investigated the effect of vascularized human induced pluripotent stem cell-derived β-cell (hiPS β-cell) spheroid tissue constructed three-dimensionally using a layer-by-layer cell-coating technique. The vascularized hiPS β-cell spheroid tissue significantly decreased blood glucose levels in diabetic immunodeficient mice when transplanted subcutaneously. Furthermore, host mouse vessels were observed in the explanted vascularized hiPS β-cell spheroid tissue. This therapeutic effect was suggested due to host angiogenesis in the graft.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、交互積層法を用いて、細胞の積層化を可能にする技術を利用して、血管構造を伴う3次元ヒト人工多能性幹細胞由来β細胞スフェロイド組織を構築し、糖尿病化免疫不全マウスに同組織の皮下移植を行い、血管構造を伴わない組織の皮下移植マウスに比較し、随時血糖値およびグルコース負荷試験での血糖値が有意に低下したことを報告している。本研究は、同移植法が、安全な移植部位である皮下への新規移植法の開発に有用であり、1型糖尿病患者に対する再生医療の確立に向け、大きな意義を持つと考えられる。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
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[Presentation] Three-dimensional vascularized β-cell spheroid tissue derived from human induced pluripotent stem cells for subcutaneous islet transplantation in a mouse model of type 1 diabetes2021
Author(s)
Shohei Takaichi, Yoshito Tomimaru, Takami Akagi, Shogo Kobayashi, Yoshifumi Iwagami, Daisaku Yamada, Hirofumi Akita, Takehiro Noda, Kunihito Gotoh, Yuichiro Doki, Mitsuru Akashi, Hidetoshi Eguchi
Organizer
Asian Pancreas and Islet Transplant Association (APITA)
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[Presentation] 糖尿病化マウスへの三次元血管化iPS細胞由来β細胞スフェロイド組織による皮下移植治療法に関する研究2021
Author(s)
髙市翔平, 富丸慶人, 赤木隆美, 小林省吾, 遠矢圭介, 岩上佳史山田大作, 秋田裕史, 野田剛広, 後藤邦仁, 土岐祐一郎, 明石満
Organizer
第20回日本再生医療学会総会
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[Presentation] Construction of three-dimensional vascularized functional β-cells tissues using a layer-by-layer cell coating technique2020
Author(s)
Shohei Takaichi, Takami Akagi, Yoshito Tomimaru, Shogo Kobayashi, Yoshifumi Iwagami, Hirofumi Akita, Takehiro Noda, Kunihito Gotoh, Yuichiro Doki, Mitsuru Akashi, Hidetoshi Eguchi
Organizer
American Transplant Congress (ATC)
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