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2016 Fiscal Year Annual Research Report

ヒトiPS細胞由来臓器原基移植操作技術の最適化

Research Project

Project/Area Number 15H05677
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

武部 貴則  横浜市立大学, 医学部, 准教授 (20612625)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords再生医学 / 移植外科学
Outline of Annual Research Achievements

28年度においては、まずGFPマウスより分離した胎児細胞を用いて肝臓原基化した組織を腎被膜下移植および、同所性移植することにより検証を行った。 レシピエントには、免疫不全動物を用い、肝障害の存在・非存在下において門脈内投与に適正な肝臓原基は200μm程度のサイズであること、細胞数としては1x10^6程度が移植可能であること、などを明らかとした。さらに、経門脈投与が難しい新生児マウスにおいては、肝臓内への直接注射による移植が可能であることも明らかとした。
さらにヒトiPS細胞由来肝臓原基を用いた検証を本格化した。まずヒトiPS細胞より肝臓原基を作成する手法、すなわち、作成する組織の大きさや数を制御する手法の安定化を図った。具体的には、ヒトiPS細胞から材料となる3種類の細胞を各々10日間分化誘導を行い、それらの細胞を用いて、 iPS由来肝臓原基の創出を行った。6wellプレート1well当たりに、肝内胚葉細胞を3x106,血管細胞を2.1x106,間質細胞を3x105播種した。24時間培養を行った後に出来たヒト肝臓原基を移植に用いた。次に、総数1000-3000個・直径200μm程度の ヒトiPS細胞由来肝臓原基の腎被膜下移植・門脈内投与を行い、移植後の機能発現の比較検証を開始した 。その結果、 移植後早期(1-2週)の段階で、組織学的な生着が確認できることが示され、明らかな有害事象を認めなかった 。さらに、移植した肝芽より分化した肝組織の分化成熟度の評価を目的として、ヒト肝細胞特異的な機能マーカーをである、血清中に分泌されたヒトアルブミンをELISA法により定量解析を行い、数百―千ng/mlという飛躍的に高い濃度で機能発現が確認されることが示された。今後、遺伝子発現解析や、組織学的解析、機能発現を詳細に検討するとともに、疾患モデルへの治療効果を検証する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

iPS細胞を用いた肝臓原基作成手法の至適化に成功し、ヒトiPS細胞を用いた移植実験が軌道に乗った。得られた成果は国際的に権威の有る科学雑誌で審査中であり、29年度中には公表可能であると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

肝臓病における疾患モデルに対する治療効果を検証し、iPS細胞由来肝臓原基移植による効果検証を本格化する。

  • Research Products

    (38 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 33 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Liver Regeneration Using Cultured Liver Bud.2017

    • Author(s)
      Sekine K, Takebe T, Taniguch H
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: 1597 Pages: 207-216

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6949-4_15

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nutritional modulation of mouse and human liver bud growth through a branched-amino acid metabolism.2017

    • Author(s)
      Koike H, Zhang R-R, Sekine K, Ueno Y, Zheng Y-W, Takebe T, Taniguch H
    • Journal Title

      Development

      Volume: 144(6) Pages: 1018-1102

    • DOI

      10.1242/dev.143032.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multilineage communication regulates human liver bud self-organization from pluripotency.2017

    • Author(s)
      Camp JG, Sekine K, Gerber T, Loeffler-Wirth H, Binder H, Gac M, Kanton S, Kageyama J, Damm G, Seehofer D, Belicova L, Bickle M, Barsacchi R, Okuda R, Yoshizawa E, Kimura M, Ayabe H, Taniguchi H, Takebe T, Treutlein B
    • Journal Title

      Nature

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Paracrine signals regulate human liver organoid maturation from induced pluripotent stem cells.2017

    • Author(s)
      Asai A, Aihara E, Mizuochi T, Phelan K, Mayhew C, Shivakumar P, Takebe T, Wells J, Bezerra J
    • Journal Title

      Development

      Volume: 144(6) Pages: 1056-1064

    • DOI

      10.1242/dev.142794.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2 Lives - Future of Healthcare2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第2回 01 Doctor Initiative
    • Place of Presentation
      The Place of Tokyo(東京都港区)
    • Year and Date
      2017-05-18
    • Invited
  • [Presentation] ヒト臓器創出への挑戦2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      久留米大学講演
    • Place of Presentation
      久留米大学(福岡県久留米市)
    • Year and Date
      2017-05-12
    • Invited
  • [Presentation] ミニ臓器技術を核とした産業形成への展望2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      CPhI / ICSE / P-MEC / BioPh / InnoPack Japan 2017
    • Place of Presentation
      東京ビックサイト(東京都江東区)
    • Year and Date
      2017-04-20
    • Invited
  • [Presentation] Human Organ Bud Generation From Stem Cell Towards Therapy2017

    • Author(s)
      Takebe T
    • Organizer
      Liver Seminar Series, Albert Eistein Colledge of Medicine
    • Place of Presentation
      NYC, USA
    • Year and Date
      2017-04-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] iPS細胞が創る新しい社会2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      「医学を志す」講演会
    • Place of Presentation
      聖光学院(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Invited
  • [Presentation] 器官創出技術を用いた医療応用への展望2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      愛媛大講演
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Invited
  • [Presentation] De novo generation of diverse organ buds from stem cells2017

    • Author(s)
      Takebe T
    • Organizer
      KEYSTONE SYMPOSIA ON Molecular and Cellular Biology
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2017-03-09 – 2017-03-13
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] De novo generation of diverse organ buds from stem cells.2017

    • Author(s)
      Takebe T
    • Organizer
      Endocrinology Seminar Cincinnati
    • Place of Presentation
      Cincinnati, USA
    • Year and Date
      2017-02-10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ミニ臓器創出技術を核とする戦略的iPS細胞研究2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      平成28年度先導技術交流会シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京国立研究開発法人産業技術総合研究所臨海副都心センター(東京都江東区)
    • Year and Date
      2017-02-01
    • Invited
  • [Presentation] ミニ臓器創出と臨床応用2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      新化学技術推進協会(JACI)講演会
    • Place of Presentation
      新化学技術推進協会(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2017-01-23
    • Invited
  • [Presentation] ヒト器官原基法に基づく移植医療応用への試み2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第19回外科分子細胞治療研究会
    • Invited
  • [Presentation] Radial Prototyping-ヒト臓器創出へ向けて-2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      大日本住友製薬講演
    • Place of Presentation
      大日本住友製薬株式会社大阪研究所(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-12-06
    • Invited
  • [Presentation] Modeling human organ development2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      2016 年 東西合同スクリフス会講演
    • Place of Presentation
      TKP東京駅八重洲カンファレンスセンター(東京都中央区)
    • Year and Date
      2016-12-03
    • Invited
  • [Presentation] 臓器形成におけるヘテロジェネイティの理解と制御2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      日本分子生物学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-01
    • Invited
  • [Presentation] Regenerative Medicine Frontline - Tissues and organs2016

    • Author(s)
      Takebe T
    • Organizer
      2016 World Alliance Forum
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2016-11-21
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] iPS細胞由来ミニ臓器移植によるヒト臓器の創出2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      都医学研セミナー
    • Place of Presentation
      東京都医学総合研究所(東京都世田谷区)
    • Year and Date
      2016-11-18
    • Invited
  • [Presentation] Engineering Liver Via iPSC2016

    • Author(s)
      Takebe T
    • Organizer
      2016 Basic Research Workshop American Association for Study of Liver Disease Annual meeting
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2016-11-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] De novo generation of diverse organ buds from stem cells.2016

    • Author(s)
      Takebe T
    • Organizer
      EMBL Conference for Organoids: Modelling Organ Development and Disease in 3D Culture
    • Place of Presentation
      Heidelberg, Germany
    • Year and Date
      2016-10-12 – 2016-10-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Generating organ buds towards therapy2016

    • Author(s)
      takebe T
    • Organizer
      From Stem Cells to Human Development Company of Biologists
    • Place of Presentation
      Southbridge, MA, USA
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-28
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 器官原基移植によるヒト臓器創出への挑戦2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      小児消化器栄養肝臓学会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2016-09-17 – 2016-09-18
    • Invited
  • [Presentation] ミニ臓器と臨床応用2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      JASIS 2016 サイエンスイノベーションゾーン
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-09-08
    • Invited
  • [Presentation] 多細胞系からなる複雑なヒト臓器の人為的創出2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Invited
  • [Presentation] 次世代のヘルスケア基盤創出2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      大塚製薬薬局薬店特別講演
    • Place of Presentation
      大塚製薬株式会社徳島研究所(徳島県徳島市)
    • Year and Date
      2016-07-19
    • Invited
  • [Presentation] 次世代のヘルスケア産業基盤創出2016

    • Author(s)
      Takebe T
    • Organizer
      Word Alliance Forum executive club
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2016-06-29
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] De novo generation of diverse organ buds towards therapy2016

    • Author(s)
      Takebe T
    • Organizer
      De novo generation of diverse organ buds towards therapy
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2016-06-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ヒトiPS細胞由来器官原基移植療法の開発2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      日本炎症・再生医学会シンポジウム4
    • Place of Presentation
      京都みやこめっせ(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-06-16
    • Invited
  • [Presentation] 器官原基移植によるヒト臓器創出への展望2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      信濃町循環器セミナー
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2016-06-14
    • Invited
  • [Presentation] ヒトiPS細胞由来器官原基移植療法の開発2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第61回日本透析医学会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-06-12
    • Invited
  • [Presentation] 多細胞系からなる複雑なヒト臓器の人為的構成2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      先端医療振興財団 H28神戸再生医療勉強会
    • Place of Presentation
      神戸臨床研究情報センター(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-05-30
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞を用いたヒト代謝性臓器の創出2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第63回日本実験動物学会総会
    • Place of Presentation
      ミューザ川崎シンフォニーホール(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2016-05-19
    • Invited
  • [Presentation] 臓器創出への展望2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      大塚製薬講演
    • Place of Presentation
      大塚ホールディングス株式会社(東京都港区)
    • Year and Date
      2016-05-16
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞由来器官原基移植によるヒト臓器の創出2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第64回日本輸血・細胞治療学会総会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-04-30
    • Invited
  • [Presentation] 器官創出技術を用いた医療応用への展望2016

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第102回日本消化器病学会総会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2016-04-22
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞選別法2017

    • Inventor(s)
      松﨑賢寿,谷口英樹,武部貴則
    • Industrial Property Rights Holder
      松﨑賢寿,谷口英樹,武部貴則
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2017-43744号
    • Filing Date
      2017-03-08

URL: 

Published: 2018-01-16  

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