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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Optimization of human iPS cell derived liver bud transplantation

Research Project

Project/Area Number 15H05677
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

武部 貴則  横浜市立大学, 先端医科学研究センター, 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

本研究では、代表者が開発した複合組織誘導技術の医療応用を目指し 、大量かつ均質な小型の肝臓原基を作製するための基盤的細胞操作技術を開発する。さらに、同所、およひ異所を含むさまざまな移植部位を比較することにより、肝不全症治療の実現を目指したヒトiPS由来肝臓原基移植操 作技術の最適化を試みる。臓器移植の代替治療として、多くの患者を救済する革新的再生医療技術となるのみならず、医療関連産業にも画期的進歩をもたらすことが期待される。

これまでに得られた検証結果をもとにヒトiPS細胞由来肝臓原基を用いた移植操作の最適化を行った。すなわち、前年度までに開発したヒトiPS細胞由来肝臓原基を数千―万個の門脈内投与および、異所性部位への移植実験を並行して進めた結果、レシピエントの肝障害状態に応じて最適な移植部位を異なる可能性が示唆された。さらに、移植した肝芽より分化した肝組織の分化成熟度に移植操作が及ぼす影響について評価を行い、ヒト肝細胞特異的な機能マーカーを用いた組織解析・ELISA解析を実施した。さらに、シングルセル解析による細胞間相互作用の解析を行い、成体のヒト肝組織のアレイ情報との類似性を立証した。

一方、 臓器障害モデルマウスを用いたヒト肝臓原基移植治療効果を検討するために、ガンシクロビル応答性に肝細胞障害を誘発可能なトランスシジェニックマウス(Albumin-Tk-NOGマウス)を用いて移植実験を実施した。その結果、明快な治療効果を立証することができた。また、膵ベータ細胞の傷害をきたすInsulin-TRECK-scidマウスを対象に膵島サンプルを用いて同様の培養方法を検討した結果、移植により治療効果を確認した。以上の結果は、Nature誌、Cell Reports誌2本(うち1本は表紙に採択)掲載された。

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

    (43 results)

All 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 29 results) Book (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Self-Condensation Culture Enables Vascularization of Tissue Fragments for Efficient Therapeutic Transplantation2018

    • Author(s)
      Yoshinobu Takahashi, Keisuke Sekine, Tatsuya Kin, Takanori Takebe, Hideki Taniguchi
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 6 Pages: p1620-1629

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.03.123

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Massive and Reproducible Production of Liver Buds Entirely from Human Pluripotent Stem Cells.2017

    • Author(s)
      Takebe T*, Sekine K, Kimura M, Yoshizawa E, Funayama S, Nakanishi N, Hisai T, Kobayashi T, Mori A, Ayano S, Ejiri Y, Amimoto N, Yamazaki Y, Ogawa S, Ishikawa M, Kiyota Y, Ueno Y, Taniguchi H
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 21 Pages: 2661-2670

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.11.005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [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: 546 Pages: 553-534

    • DOI

      10.1038/nature22796

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [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] Synergistic Engineering: Organoids Meet Organs-on-a-Chip2017

    • Author(s)
      Takanori Takebe, Boyang Zhang, Milica Radisic
    • Journal Title

      Cell Stem Cell

      Volume: 21(3) Pages: p297-300

    • DOI

      10.1016/j.stem.2017.08.016

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒトオルガノイドを用いたホロミクス研究の可能性2018

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      多次元生命システム研究戦略分子・細胞アトラスに関する意見交換会 JST研究開発戦略センター(CRDS)ライフサイエンス・臨床医学ユニット
    • Invited
  • [Presentation] 研究の未来を考えよう2018

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      再生医療学会総会市民公開講座
    • Invited
  • [Presentation] 再生医学x広告医学-0から1への挑戦2018

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      01 Doctor Initiative
    • Invited
  • [Presentation] ヒト肝炎オルガノイドを用いたホロミクス研究2018

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      再生医療学会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 次世代オルガノイド研究の展望 The era of Organoid Medicine2018

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      再生医療学会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] ヒト器官原基法に基づく移植医療応用への試み2018

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      再生医療学会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 臓器再生への挑戦!2018

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第3回Koishikawa Seminar
    • Invited
  • [Presentation] 次世代オルガノイド研究の展望 The era of Organoid Medicine2018

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      農芸化学シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] The era of Organoid Medicine - Liver Organoid Based Approach2018

    • Author(s)
      Takebe Takanori
    • Organizer
      Southern California Stem Cell Seminar Series
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 次世代オルガノイド研究と創生医学-The era of Organoid Medicine-2018

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      理研 CDB-大塚製薬連携センター 第 2 回合同セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 歩きたくなる階段ツアー2018

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      横浜市立大学教員向け Staff Development研修
  • [Presentation] The era of Organoid Medicine4.02018

    • Author(s)
      Takebe Takanori
    • Organizer
      Regenerative Biology and Stem Cell Seminar Series Northwestern University
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 臓器創出への展望20202017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      小野薬品工業株式会社
    • Invited
  • [Presentation] オルガノイド技術を用いたヒト肝臓発生の理解と制御2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会総会
    • Invited
  • [Presentation] 臓器創出への挑戦2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      弘前大学 先端医療に携わる人材育成事業セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 臓器創出への展望2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      東京医科歯科大学 平成29年度第1回 統合研究機構先端研究セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Growing organ bud towards therapy2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      New York Stem Cell Foundation Annual meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Growing organ bud towards therapy2017

    • Author(s)
      Takebe Takanori
    • Organizer
      The 27th Hot Spring Harbor International Symposium, Frontiers in Stem Cell Research and Reprogramming
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Organoid biology and regenerative medicine2017

    • Author(s)
      Takebe Takanori
    • Organizer
      1st Joint Meeting on Health and Medical Care between Thailand and Japan
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 臓器再生への展望2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      日興コーディアル証券株式会社
    • Invited
  • [Presentation] Organ Bud Based Approach Towards Therapy2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      理研CLST Educationalセミナー
    • Invited
  • [Presentation] Future of Heathcare20202017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      大成建設株式会社
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞由来ミニ肝臓を用いた再生医療2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第38回日本炎症・再生医学会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞由来ミニ肝臓と血漿蛋白産生2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第65回日本輸血・細胞治療学会講演
    • Invited
  • [Presentation] Human Liver Bud Transplantation Towards Therapy2017

    • Author(s)
      Takebe Takanori
    • Organizer
      ISSCR 2017 ANNUAL MEETING
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Human Organoid Based Approach Towards Therapy2017

    • Author(s)
      Takebe Takanori
    • Organizer
      Boston Takeda RMU day
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 2 Lives - Future of Healthcare-2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第2回 01 Doctor Initiative
    • 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
  • [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国際医薬中間体展
    • 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] Human Organ Bud Generation From Stem Cell Towards Therapy2017

    • Author(s)
      Takebe Takanori
    • Organizer
      Albert Eistein College of Medicine
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 『挑む!化学を拓く28人』再生医療研究のホープiPS細胞から臓器を作る2017

    • Author(s)
      武部貴則、他著
    • Total Pages
      247
    • Publisher
      日本経済新聞出版社
    • ISBN
      978-4532520731
  • [Book] オルガノイド4.0時代 次世代のオルガノイド研究のデザイン2017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Total Pages
      139
    • Publisher
      実験医学
    • ISBN
      978-4-7581-2500-0
  • [Book] 小児内科 Vol.492017

    • Author(s)
      武部貴則
    • Total Pages
      100
    • Publisher
      東京医学社
    • ISBN
      03856305
  • [Book] Reverse Engineering Organ Buds through Self-Driven Condensation and Organization.2017

    • Author(s)
      Shinozawa T, Yoshikawa H-Y, Takebe T
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      Developmental Biology
  • [Book] Rational design of mechanical environment for self-organizing organ bud2017

    • Author(s)
      松崎賢寿,吉川洋史,谷口英樹,武部貴則
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      日本バイオマテリアル学会誌
  • [Book] Impact of mechanical environment on cell adhesion regulating biological process2017

    • Author(s)
      松崎賢寿,吉川洋史,谷口英樹,武部貴則
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      化学とマイクロ・ナノシステム学会誌
  • [Patent(Industrial Property Rights)] digitalized human organoids and methods of using same.2017

    • Inventor(s)
      1Takebe T, Kimura M
    • Industrial Property Rights Holder
      1Takebe T, Kimura M
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      000
    • Overseas

URL: 

Published: 2018-12-17  

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