| Project/Area Number |
23K09017
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56060:Ophthalmology-related
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
山本 直樹 藤田医科大学, 橋渡し研究統括本部 橋渡し研究シーズ探索センター バイオリソース室, 特任教授 (00267957)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平松 範子 藤田医科大学, バイオリソース室, 技術員 (10802209)
加藤 由布 藤田医科大学, バイオリソース室, 技術員 (50773412)
大熊 真人 藤田医科大学, 医学部, 講師 (50329710)
長井 紀章 近畿大学, 薬学部, 教授 (90411579)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 網膜再生 / 再生医療 / ハイブリッド培養 / iPS細胞 / 薬物評価 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では1) 細胞間相互作用に着眼した二次元と三次元のハイブリッド培養による生理機能を有する網膜視部および網膜盲部構造の三次元再生モデルの開発，2) 三次元網膜再生モデルを用いたナノ結晶技術による薬物送達の評価，3) ヒトへの移植応用をめざした新しい成人ヒト由来iPS細胞の開発と検証を目的とした。基礎と臨床応用研究のトランスレーショナルな橋渡し研究を並行して行っていく研究である
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、同一組成培地のまま細胞間相互作用による改変二次元接着培養(改変SEAM法)と三次元浮遊培養法を組み合わせたハイブリッド培養法と従来のStep by Stepで培地の組成や培養環境を変化させるSFEBq法とを比較して、三次元網膜の形態やパッチクランプ法による電気生理学的機能を指標とした網膜視部の再生を評価することを目的としている。
今年度は、改変二次元接着培養において、細胞の相互間作用による分化によって層構造を形成しているため、細胞間結合が重要な役割を果たす。従って細胞間結合を破壊する酵素等を使用せずに培養ディッシュから細胞集団を剥離し、三次元培養へと移行させる必要がある。現時点において、温度応答性ポリマーではなく、ディスパーゼを使用することで、細胞間接着を維持したまま、培養ディッシュからコロニーを剥離させる手法を開発し、細胞間結合を維持した状態での継代に成功している。今後の電気生理学的機能評価のためには、コロニーの同一層における細胞集団をもう少し細かく分散できる条件を検討する必要があると考えている。
一方、改変二次元接着培養にて接着培養をした際、iPS細胞から分化したコロニー中心部に形成される網膜神経様細胞集団（1st/2nd zoneの細胞集団）を用いて、この細胞集団の形成・維持・成熟に必要な培養条件を探索し、高率的な培養条件を確立した。電気生理学的な神経細胞としての機能を調査するため、パッチクランプ法で解析できる細胞培養条件の確立、さらにMED64システムを使用した細胞集団の検査法に適した細胞培養条件の検証を行った。さらに網膜神経様細胞に対して導入予定の発現制御可能な不死化遺伝子ベクターの改良構築を行い、今後、神経前駆細胞の状態で発現制御可能な不死化遺伝子を導入することで、三次元網膜モデルの構築を進めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2023年度に予定していた同一組成培地のまま細胞間相互作用による改変二次元接着培養(改変SEAM法)と三次元浮遊培養法を組み合わせたハイブリッドの培養法と従来のStep by Stepで培地の組成や培養環境を変化させるSFEBq法との比較、電気生理学的検索法の細胞培養条件の検証、および不死化遺伝子ベクター改良について、予定どおり進捗しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
改変二次元接着培養による網膜神経様細胞集団の分離を行うこと、電気生理学的な機能性評価、網膜神経様細胞集団の不死化遺伝子ベクター導入による細胞株の作製、および三次元網膜再生モデルの作製を検討し、薬物送達の評価系を樹立していく。さらにヒトへの移植応用をめざした新しい成人ヒト由来iPS細胞の開発と検証をさらに展開していく。
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