| 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 |
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| Review Section |
Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
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| Research Institution | Osaka University |
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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 |
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| 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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