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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of cryopreservation system for cells and tissue constructs in regenerative medicine and transplantation

Research Project

Project/Area Number 15H03039
Research InstitutionNational Center for Child Health and Development

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, 細胞医療研究部, 上級研究員 (20425705)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池内 真志  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (90377820)
大和屋 健二  東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 助教 (80447309)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords移植・再生医療 / 細胞・組織 / マイクロ・ナノデバイス / 組織構築物 / 凍結保存 / 凍結保護剤 / 機能評価 / システム
Outline of Annual Research Achievements

【研究目的】本研究では、再生・移植医療用細胞・組織構築物の凍結保存・評価システムの開発を目的として、細胞・組織構築物の創製から凍結手段と凍結保存液組成等について検討した。具体的な研究課題として、① DMSOフリー凍結保存液の開発、② 培養デバイスから細胞・組織構築物の創製および凍結保存、③ 凍結保存装置の作製・評価を行った。
【研究成果】3年目における各々の研究課題に対する主な成果をまとめた。① 近年、ジメチルスルホキシド(DMSO)における細胞毒性、および動物由来原料における抗原性変化や病原体混入の可能性など、凍結保存した再生・移植医療用細胞を利用するためには解決するべき課題が多数ある。そこで、本研究では、これらの課題を解決するために、DMSOフリー、血清フリーの細胞凍結保存液の組成を検討した。特に、ヒト神経組織由来細胞・培養細胞株を用いて、未分化および分化した細胞の凍結融解が細胞に与える影響を検証した。その結果、有効なDMSOフリー、血清フリー細胞凍結保存液の組成を見出すことに成功した。② 再生・移植医療に利用するために、培養デバイスTASCLを用いて、ヒト脂肪由来幹細胞の組織構築物を大量に創製した。続いて、得られた細胞・組織構築物に対して、長期間品質を維持するために、凍結融解が細胞・組織構築物に与える影響を検証した。その結果、細胞・組織構築物に対して有効な凍結保存液および凍結方法を見出すことができた。③ 細胞の凍結を制御するために、スターリングエンジンによる凍結装置を作製した。そして、細胞凍結に有効な凍結条件の最適化に成功した。
以上より、本研究では、①、②、③で得られた成果から、再生・移植医療用細胞・組織構築物の凍結保存・評価システムの開発に成功した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Long-term Cryopreservation of Human and other Mammalian Cells at -80℃ for 8 Years2018

    • Author(s)
      Yoshitaka Miyamoto, Masashi Ikeuchi, Hirofumi Noguchi, Shuji Hayashi
    • Journal Title

      Cell Medicine

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      -

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ubiquitin-activating enzyme E1 inhibitor PYR-41 retards sperm enlargement after fusion to the egg2018

    • Author(s)
      Keiichi Yoshida, Woojin Kang, Akihiro Nakamura, Natsuko Kawano, Maito Hanai, Mami Miyado, Yoshitaka Miyamoto, Maki Iwai, Toshio Hamatani, Hidekazu Saito, Kenji Miyado, Akihiro Umezawa
    • Journal Title

      Reproductive Toxicology

      Volume: 76 Pages: 71-77

    • DOI

      10.1016/j.reprotox.2018.01.001

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 三次元培養による神経細胞スフェ ロイドの創製2018

    • Author(s)
      宮本義孝、池内真志
    • Organizer
      第17回日本再生医療学会総会, 横浜
  • [Presentation] 独自開発した胚様体培養デバイスTASCLを用いた幹細胞クラスター長期培養法と分化誘導法の開発2018

    • Author(s)
      室伏善照、松下佐知、池内真志、林衆治
    • Organizer
      第17回日本再生医療学会総会, 横浜
  • [Presentation] 細胞塊量産・回収システムの開発2018

    • Author(s)
      池内真志、青山千裕、中西彩子
    • Organizer
      第17回日本再生医療学会総会, 横浜
  • [Presentation] 再生医療・細胞医療におけるDMSOフリー、血清フリーの細胞凍結保存液の開発2017

    • Author(s)
      永井悠也、大和屋健二、寺本直純、中田一弥、八木透、宮本義孝
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017), 神戸
  • [Presentation] -80℃でのヒト脂肪組織由来幹細胞の長期凍結保存(8年間)2017

    • Author(s)
      宮本義孝、池内真志、野口洋文、林衆治
    • Organizer
      第44回日本臓器保存生物医学会学術集会, 大阪
  • [Presentation] 胚様体大量培養デバイスTASCL (Tapered Stencil for Cluster Culture) を用いた幹細胞クラスター長期培養法2017

    • Author(s)
      室伏善照、本多和也、池内真志、林衆治
    • Organizer
      第44回日本臓器保存生物医学会学術集会, 大阪
  • [Presentation] Cryopreservation of human and mammalian cell by using DMSO-free freezing medium2017

    • Author(s)
      Yuya Nagai, Kenji Yamatoya, Naozumi Teramoto, Kazuya Nakata, Tohru Yagi, Yoshitaka Miyamoto
    • Organizer
      第44回日本低温医学会総会, 千葉
  • [Presentation] Differentiation evaluation in long-term cryopreserved human adipose tissue-derived stem/progenitor cells at -80°C2017

    • Author(s)
      Yoshitaka Miyamoto, Masashi Ikeuchi, Hirofumi Noguchi, Shuji Hayashi
    • Organizer
      第44回日本低温医学会総会, 千葉
  • [Presentation] DMSOフリー細胞凍結保存液の開発と凍結融解が細胞に与える影響2017

    • Author(s)
      永井悠也、大和屋健二、寺本直純、中田一弥、八木透、宮本義孝
    • Organizer
      第69回日本生物工学会大会, 東京
  • [Presentation] -80℃下における細胞の長期凍結保存: 保存温度が細胞に与える影響2017

    • Author(s)
      宮本義孝、池内真志、野口洋文、生田幸士、林衆治
    • Organizer
      第69回日本生物工学会大会, 東京

URL: 

Published: 2018-12-17  

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