2016 Fiscal Year Research-status Report
微小血管構造を有するヒトiPS細胞由来心筋球を用いた新しい細胞移植法の開発
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15K09098
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
金澤 英明 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任講師 (40338033)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 心筋再生医療 / iPS由来心筋細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、細胞移植に際し高純度のiPS由来心筋細胞が大量に必要となるため、その培養、純化精製システムの構築が重要な課題であった。また、腫瘍化のリスクを克服するために、未分化幹細胞や心筋以外の細胞の代謝特性と心筋細胞の代謝特性を詳細に解析することで、培養液を変えるだけで心筋細胞を純化精製する技術を確立してきた。さらに、心筋細胞の量産化に関しても、2次元系あるいは3次元系の大量培養技術を確立し、移植に必要な数億個の心筋細胞を一度に作製することが可能となった。そして、この細胞の凍結保存、解凍培養が可能な条件を見出したため、研究室間の細胞輸送が可能となり、研究の進捗促進に繋がった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
移植に際して、iPS由来心筋細胞を大量に培養し、純化精製するシステムの構築に成功したことで、より現実の移植医療に近い環境での実験が行えるようになってきたことを評価している。一方、マイクロゲルの作製については、昨年より光パターニング法、コラーゲンモールディング法を検討したが、培養細胞が培養皿に接着せず浮遊してしまうなどの問題点も明らかとなり進捗が得られなかったが、酸素透過性のポリジメチルシロキサン(poly-dimethylsiloxane; PDMS）膜を底面 とする培養器（PDMS培養器）を用いることによって、スフェロイド内部の低酸素傷害を軽減することに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
酸素透過性のPDMS培養器を用いることによって、ある程度の大きさ（100～300μm）のマイクロゲルでも拍動する成果が得られたため、今後、iPS由来の内皮細胞を充填し、血管ネットワークを有する心筋塊（スフェロイド）を作製することを予定している。
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| Causes of Carryover |
マイクロゲルの作製については、本格的なプロトコールに到達していないため、研究計画予定よりも少ない金額で研究を行うことになった。それに伴い消耗品（試薬、培養プレート、抗体等）の購入も少なかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
純化精製されたiPS由来心筋細胞の培養システムが構築され、細胞の凍結保存、解凍培養が可能となり、PDMS培養器を用いたマイクロゲルの作製も進展するものと考えられる。これに伴い、消耗品等の購入も増加することが想定される。さらに、学会での発表、情報取得のための参加費や論文発表のための英文校正費等にも使用予定である。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Glutamine Oxidation Is Indispensable for Survival of Human Pluripotent Stem Cells.2016
Author(s)
1.Tohyama S, Fujita J, Hishiki T, Matsuura T, Hattori F, Ohno R, Kanazawa H, Seki T, Nakajima K, Kishino Y, Okada M, Hirano A, Kuroda T, Yasuda S, Sato Y, Yuasa S, Sano M, Suematsu M, Fukuda K.
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Journal Title
Cell Metab.
Volume: 23
Pages: 663-674
DOI
Peer Reviewed
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