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Development of optimal cell preparation for maximizing post-transplant function

Research Project

Project/Area Number 19K18864
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56060:Ophthalmology-related
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

小出 直史  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 客員研究員 (40714126)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords再生医療 / 網膜色素上皮 / 移植剤型 / 品質管理 / 細胞選別 / 移植手術 / 製剤化 / 細胞品質 / 移植用細胞製剤
Outline of Research at the Start

これまでのiPS細胞由来RPE細胞移植に関する臨床研究の実施を通して、移植される細胞の品質の管理が厳密な部分とそうでない部分があることから移植細胞の品質が安定していない課題に直面した。本研究では、出荷時あるいは移植直前に細胞品質を直接的にモニタリングすることに加え、臨床所見に最適な移植剤型を選択可能にすることで治療効果の最大化を目指す。具体的には、細胞選別技術と最適製剤化を有機的に組み合わせることで、「高品質細胞製剤」を「最適(治療効果期待値の高い)な患者へ届ける」という「医療の効率化」を実現し、再生医療の治療効果の最大化を通してその普及と標準化を加速させる基盤創りが本提案の目的である。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、細胞/組織を用いた再生医療を広く実現するための検討として、1:細胞製造の角度向上、2:移植対象(被験者の疾患環境等)の再考、を掲げている。1について、網膜色素上皮や網膜シートを対象に移植用細胞の製造効率化を目指した検証を重ねてきた。本年度は昨年度まで実施したイメージングサイトメーターを用いた細胞判定に関する再現性確認を実施した。具体的には、膜前駆細胞マーカーであるRX遺伝子の下流に蛍光タンパクVenus遺伝子がノックインされたES細胞から分化誘導した網膜オルガノイドを用いて、イメージングサイトメーターに搭載されている画像判定用のAIに対して、 網膜オルガノイドを分散し、Venusタンパク質の蛍光を指標にした網膜前駆細胞(Venus陽性細胞)とその他の細胞(Venus陰性細胞)の判別を再検証した。その後、事前情報無しに分散したオルガノイドを用いて、Venusシグナルをもとに正誤判定を再検証した。機械学習を経て生成されたアルゴリズムは精度良く網膜前駆細胞(Venus陽性)を判別できることが確認された。今後は系の安定性を向上されることと、純度の検証などを詰めていく必要があり、前後の製造工程との融和をデザインしていく必要があると考えられる。2については、治療戦略に関する議論を術後経過やこれまでの手術記録などを振り返りながら専門医と議論を重ねた。経過観察中の臨床研究等の情報を積極的に共有し議論の機会を設けていくことが肝要である。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] HLA-Matched Allogeneic iPS Cells-Derived RPE Transplantation for Macular Degeneration2020

    • Author(s)
      Sugita Sunaoら他32名
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 9 Issue: 7 Pages: 2217-2217

    • DOI

      10.3390/jcm9072217

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Melanin concentration and depolarization metrics measurement by polarization-sensitive optical coherence tomography2020

    • Author(s)
      Yamanari Masahiro、Mase Mutsuki、Obata Ryo、Matsuzaki Mitsuhiro、Minami Takahiro、Takagi Seiji、Yamamoto Motoshi、Miyamoto Noriko、Ueda Koji、Koide Naoshi、Maeda Tadao、Totani Kota、Aoki Nobuyori、Hirami Yasuhiko、Sugiyama Satoshi、Mandai Michiko、Aihara Makoto、Takahashi Masayo、Kato Satoshi、Kurimoto Yasuo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 19513-19513

    • DOI

      10.1038/s41598-020-76397-4

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polarization-sensitive optical coherence tomography for estimating relative melanin content of autologous induced stem-cell derived retinal pigment epithelium2020

    • Author(s)
      Matsuzaki Mitsuhiro、Mandai Michiko、Yamanari Masahiro、Totani Kota、Nishida Mitsuhiro、Sugita Sunao、Maeda Tadao、Koide Naoshi、Takagi Seiji、Hirami Yasuhiko、Miyamoto Noriko、Sugiyama Satoshi、Takahashi Masayo、Kurimoto Yasuo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 7656-7656

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64601-4

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fabricating retinal pigment epithelial cell sheets derived from human induced pluripotent stem cells in an automated closed culture system for regenerative medicine2019

    • Author(s)
      Matsumoto Erino、Koide Naoshi、Hanzawa Hiroko、Kiyama Masaharu、Ohta Mari、Kuwabara Junichi、Takeda Shizu、Takahashi Masayo
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Issue: 3 Pages: e0212369-e0212369

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0212369

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A simple and static preservation system for shipping retinal pigment epithelium cell sheets2019

    • Author(s)
      Hori Kanji、Kuwabara Junichi、Tanaka Yuji、Nishida Mitsuhiro、Koide Naoshi、Takahashi Masayo
    • Journal Title

      Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine

      Volume: 13 Issue: 3 Pages: 459-468

    • DOI

      10.1002/term.2805

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Remarks] 「網膜色素上皮(RPE)不全症に対する 同種 iPS 細胞由来 RPE ...

    • URL

      http://kobe.eye.center.kcho.jp/files/20201113/ce24aa5b78afba267be2f2922a1326e36be14413.pdf

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 「網膜色素上皮(RPE)不全症に対する 同種 iPS 細胞由来 RPE ...

    • URL

      https://kobe.eye.center.kcho.jp/news/116/

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 「網膜色素上皮(RPE)不全症に対する同種 iPS 細胞由来 RPE ...

    • URL

      http://kobe.eye.center.kcho.jp/files/20210311/9e45f7049e8fede5b5da9b2966d206b69b1a85de.pdf

    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-12-28  

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