| Project/Area Number |
23K28470
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| Project/Area Number (Other) |
23H03782 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90140:Medical technology assessment-related
Basic Section 90130:Medical systems-related
Sections That Are Subject to Joint Review: Basic Section90130:Medical systems-related , Basic Section90140:Medical technology assessment-related
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
宮本 義孝 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 周産期病態研究部, 研究員 (20425705)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池内 真志 東京科学大学, 総合研究院, 教授 (90377820)
乾 雅史 明治大学, 農学部, 専任准教授 (20643498)
河野 菜摘子 明治大学, 農学部, 専任准教授 (00451691)
中林 一彦 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 周産期病態研究部, 室長 (10415557)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 医療技術 / 細胞・組織構築物 / 非侵襲的評価 / 品質評価 / 再生・移植医療 |
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| Outline of Research at the Start |
再生・移植医療用細胞・組織構築物の品質を非侵襲的に評価することを目的とする．再生・移植医療分野で，移植するための細胞・組織や再生医療等製品の品質を見極めることは，治療の成功率を高めるために極めて重要である．そこで，本研究では，移植直前に，再生・移植医療用細胞・組織構築物の品質を判定する技術の確立を行う．運動器系や生殖器系の疾患に悩む患者に，より安心・安全な治療の実現を促進することを目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
再生・移植医療用細胞・組織構築物の品質を非侵襲的に評価することを目的とする．再生・移植医療分野で，移植するための細胞・組織や再生医療等製品の品質を見極めることは，治療の成功率を高めるために極めて重要である．そこで，本研究では，移植前に，再生・移植医療用細胞・組織構築物の品質を判定する技術の確立を行う．具体的な研究課題として，①OCTによって得られた細胞・組織構築物の3D画像のよる非侵襲的品質評価，②各々の細胞・組織 シートの作製とTEER評価，③培養骨格筋組織および培養腱組織の作製と非侵襲的品質評価，を通じて，各々の研究課題に取り組んだ．２年目の各研究課題に対する主な成果をまとめた．①１年目に引き続き，OCTによる細胞・組織構築物の3D画像を取得し，画像解析によって品質を評価した．②ナノ微粒子による細胞・組織シートのバリア機能とオルガネラに与える影響を検討した．③培養骨格筋組織の収縮力を向上させるPDMSデバイスを設計し，改良を加えた．具体的には，細胞播種密度の最適化，デバイス内に複数のピラーとその外枠にワイヤを配置することで，ドーナツ型培養筋アクチュエータを開発することに成功した．得られた骨格筋組織の品質は，１）画像解析による筋線維の配向，２）電気刺激による筋収縮率を非侵襲的に評価した．つづいて，培養腱組織の作製は，ラット及びマーモセットからそれぞれ腱組織を採取し，分離・培養した腱細胞を用いた．得られた腱細胞をコラーゲンおよびPET上に播種し，作製したシートの細胞バリア機能を評価した．以上より，本研究では、①②③で得られた成果をもとに，各々の非侵襲的評価法による細胞・組織構築物の品質評価に成功している．これまでの成果をもとに，３－４年目はさらなる応用研究を目指す．
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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
再生・移植医療用細胞・組織構築物の品質を非侵襲的に評価することを目的とする．非侵襲的評価法として，光干渉断層画像診断法（OCT）や経上皮電気抵抗 （TEER）評価などに注目し，細胞・組織構築物に損傷を与えずに品質評価技術を確立することを提案する．本年度（２年目）は，本課題に関わる研究者とともに，引き続き，①OCTによって得られた細胞・組織構築物の3D画像のよる非侵襲的品質評価，②各々の細胞・組織 シートの作製とTEER評価，③培養骨格筋組織および培養腱組織の作製と非侵襲的品質評価，を通じて，各々の研究課題に取り組んだ．
２年目における各研究課題に対する主な成果をまとめた．①OCTによる細胞・組織構築物の内部構造を観察し，取得した3D画像を用いて，画像解析による品質を評価した．②１年目に引き続き，ナノ微粒子によるA549およびHH細胞・組織シートのバリア機能とオルガネラに与える影響を検討した．③１年目に引き続き，培養骨格筋組織の収縮力を向上させるために，PDMSデバイスを設計し，改良を加えた．具体的には，細胞播種密度の最適化，デバイス内に複数のピラーとその外枠にワイヤを配置することで，ドーナツ型培養筋アクチュエータを開発することに成功した．また，作製した骨格筋組織の非侵襲的な品質評価法として，１）画像解析による筋線維の配向，２）電気刺激による筋収縮率を評価した．つづいて，培養腱組織の作製は，ラット及びマーモセットからそれぞれ腱組織を採取し，分離・培養した腱細胞を用いた．コラーゲンおよびPET上にそれぞれの細胞を播種し，作製したシートの細胞バリア機能を評価した．以上より，各研究者は，各々の課題について，研究開発を連携して進めている．現在までに，各々の非侵襲的評価法による細胞・組織構築物の品質を評価し，国内外にその研究成果を発信している．現在進行中の成果についても随時報告する．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度（３年目）の研究の推進方策として，２年目に引き続き，①各々の細胞・組織シートの作製と非侵襲的品質評価，を行うとともに，新たに，②多層の細胞・組織シートの作製（培養骨格筋－腱組織シートなど）と非侵襲的品質評価，を基本方策として研究を推進する．各々の研究課題で得られた成果をもとに，本課題に関わる研究者で協力・連携しながら，再生・移植医療用細胞・組織構築物の非侵襲的な品質評価法の確立の実現に必要な要素技術開発を行う．実験動物を用いる研究については，各大学・研究施設の動物実験指針に準拠して研究を実施する．特に，動物愛護と動物福祉の観点から実験動物使用は，目的に合致した最小限にとどめる．またその際，麻酔等手段により苦痛を与えない等の倫理的配慮をおこなう．実験者は，管理者と相互協力のもと適切な環境のもと飼育管理を行う．ヒト細胞・組織を用いる研究については，機関の外部委員を含めた倫理審査委員会において生命倫理，安全管理を厳重に審査する．倫理委員会の承認かつ実施施設の長の許可を得て，全ての研究を遂行する．それぞれの組織については倫理的な手続きおよび考え方が年次毎に異なると予想され，「ヒト幹細胞等を用いる臨床研究に関する指針」に従い，新の社会的な影響を十分に考慮する．
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