• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Elucidation of the role of basal stem cells in respiratory diseases

Research Project

Project/Area Number 21H03795
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Takayama Kazuo  京都大学, iPS細胞研究所, 講師 (10759509)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywordsウイルス / 呼吸器 / 基底細胞 / オルガノイド / 気道 / 感染症 / 臓器チップ / 呼吸器感染症 / SARS-CoV-2 / 気管支 / iPS細胞
Outline of Research at the Start

基底細胞は、気道に存在する幹細胞である。基底細胞は、気道を構成しているゴブレット細胞やクラブ細胞、線毛細胞への分化能を有する。そのため、基底細胞は、損傷を受けた気道の組織再生において重要な役目を担うと考えられている。しかし、呼吸器感染症により気道が損傷を受けた際の、基底細胞の役割は十分には明らかになっていない。そこで本研究では、呼吸器感染症において、基底細胞が気道再生に寄与することを明らかにするとともに、その分子機序を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Basal stem cells are stem cells that reside in the airways. Basal cells have the ability to differentiate into airway epithelial cells including goblet cells, club cells, and ciliated cells. Therefore, basal stem cells are thought to play an important role in tissue regeneration of damaged airways. However, the role of basal cells when the airways are damaged by viral respiratory infections is not fully understood. In this study, by using organoid technologies, we demonstrated that basal stem cells contribute to airway regeneration in viral respiratory infections. Furthermore, by identifying the factors that control the proliferation and differentiation of basal stem cells, we were able to present a new therapeutic strategy for airway injury that targets basal stem cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、ウイルス性呼吸器感染症研究におけるオルガノイドの使用が活発に行われている。本研究では、オルガノイド技術を用いて呼吸器ウイルスの感染と宿主応答を評価するだけでなく、基底細胞の機能解明と制御に取り組むことによって、損傷を受けた気道組織再生に向けた基礎的検討を行った。本研究が今後さらに発展することにより、不可逆的な気道組織損傷に対する治療薬開発が可能になると期待される。このような取り組みにより、ウイルス性呼吸器感染症に対する新たな抗炎症薬や組織修復薬が開発できる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 13 results) Book (4 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Michigan State University/Paradigm Immunotherapeutics Inc(米国)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evaluation of Broad Anti-Coronavirus Activity of Autophagy-Related Compounds Using Human Airway Organoids2023

    • Author(s)
      Hashimoto Rina、Tamura Tomokazu、Watanabe Yukio、Sakamoto Ayaka、Yasuhara Naoko、Ito Hayato、Nakano Masahiro、Fuse Hiromitsu、Ohta Akira、Noda Takeshi、Matsumura Yasufumi、Nagao Miki、Yamamoto Takuya、Fukuhara Takasuke、Takayama Kazuo
    • Journal Title

      Molecular Pharmaceutics

      Volume: 20 Issue: 4 Pages: 2276-2287

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.3c00114

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cell response analysis in SARS-CoV-2 infected bronchial organoids2022

    • Author(s)
      Sano Emi、Suzuki Tatsuya、Hashimoto Rina、Itoh Yumi、Sakamoto Ayaka、Sakai Yusuke、Saito Akatsuki、Okuzaki Daisuke、Motooka Daisuke、Muramoto Yukiko、Noda Takeshi、Takasaki Tomohiko、Sakuragi Jun-Ichi、Minami Shohei、Kobayashi Takeshi、Yamamoto Takuya、Matsumura Yasufumi、Nagao Miki、Okamoto Toru、Takayama Kazuo
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 516-516

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03499-2

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dual inhibition of TMPRSS2 and Cathepsin B prevents SARS-CoV-2 infection in iPS cells.2021

    • Author(s)
      Hashimoto, R., Sakamoto, A., Deguchi, S., Yi, R., Sano, E., Hotta, A., Takahashi, K., Yamanaka, S., Takayama, K.
    • Journal Title

      Molecular Therapy Nucleic Acids

      Volume: 26 Pages: 1107-1114

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2021.10.016

    • NAID

      120007167315

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Modeling SARS-CoV-2 infection and its individual differences with ACE2-expressing human iPS cells2021

    • Author(s)
      Sano Emi、Deguchi Sayaka、Sakamoto Ayaka、Mimura Natsumi、Hirabayashi Ai、Muramoto Yukiko、Noda Takeshi、Yamamoto Takuya、Takayama Kazuo
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 24 Issue: 5 Pages: 102428-102428

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102428

    • NAID

      120007032353

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 肺オルガノイドと肺チップを用いた感染症研究2023

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      京都大学第三回医薬系研究交流サロン
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] オルガノイドと臓器チップを用いた新型コロナウイルス研究2023

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      日本遺伝学会第95回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オルガノイドや臓器チップを用いた高次in vitro評価系の構築と感染症創薬への応用2023

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      第97回日本感染症学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オルガノイドと臓器チップを用いた感染症研究のためのモデル開発2023

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 呼吸器オルガノイドを用いたCOVID-19の病態解明と創薬2023

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 臓器チップ技術を用いた機能性細胞の開発と感染症創薬研究への応用2022

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      日本組織培養学会 第94回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オルガノイド技術や臓器チップ技術を用いた感染症創薬研究2022

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      iSeminar
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オルガノイドおよび臓器チップを用いた感染症研究の最前線2022

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      第58回日本肝臓学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 感染症創薬のための仮想人体モデルの開発2022

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      大阪大学微生物病研究所アドバンストセミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 気道オルガノイドを用いたCOVID-19における炎症と組織再生の理解と制御2021

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      第42回日本炎症・再生医学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 呼吸器感染症研究への応用を目指した気道オルガノイドやiPS細胞を用いたin vitro評価系の構築2021

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      日本動物細胞工学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 感染症創薬のための呼吸器オルガノイドの開発研究の現状と課題2021

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      第59回日本人工臓器学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 幹細胞と臓器チップを用いた新型コロナウイルス研究2021

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      日本薬理学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 呼吸器オルガノイドの開発とCOVID-19創薬への応用2021

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      第40回サイトプロテクション研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] iPS細胞とオルガノイドが切り拓く生命科学の未来2024

    • Author(s)
      高山和雄、山中伸弥
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      実験医学「増刊」オルガノイド生命医科学研究の衝撃
    • ISBN
      9784758104173
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Book] オルガノイドを用いた呼吸器疾患研究の最前線2023

    • Author(s)
      出口清香、高山和雄
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      日本薬理学雑誌
    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report
  • [Book] いま知りたい!!「真の生理学性に挑む organ-on-a-chip」実験医学2021年10月号2021

    • Author(s)
      出口清香、高山和雄
    • Total Pages
      141
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758125482
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Book] ヒトiPS細胞やオルガノイドを用いたSARS-CoV-2研究2021

    • Author(s)
      出口清香、高山和雄
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      和光純薬時報 Vol.89 No. 4
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 気管支オルガノイドを用いた新型コロナウイルス研究とその創薬応用

    • URL

      https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/news/220530-180000.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] COVID-19治療薬開発のためのオートファジー関連化合物スクリーニング

    • URL

      https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/news/230324-090000.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 呼吸器オルガノイドの製造方法2022

    • Inventor(s)
      高山和雄、岡本徹
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人京都大学、国立大学法人大阪大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 呼吸器オルガノイドの製造方法2021

    • Inventor(s)
      高山和雄、岡本徹
    • Industrial Property Rights Holder
      高山和雄、岡本徹
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi