2016 Fiscal Year Research-status Report
褐色脂肪と自律神経を繋げたOrgan-on-a-chip の開発
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16K16395
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
櫛笥 博子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創薬基盤研究部門, 産総研特別研究員 (90723065)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | Organ-on-a-chip / 褐色脂肪細胞 / 自律神経 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は生体メタボリズム機構に関わる組織間ネットワークをin vitroにて再構成する生体工学の融合的な研究に挑戦するものであり，褐色脂肪細胞と自律神経（交感・副交感神経）を繋げたOrgan-on-a-chipの開発を目指す。
自律神経による褐色脂肪細胞の制御を評価するにあたり，まずは各細胞種の分化誘導条件を最適化するための実験を行った。褐色脂肪細胞の誘導は直接分化法とともにiPS細胞からの誘導法についても検討を行っている。さらに，本研究では患者個々人の細胞を再現したOrgan-on-a-chipによる創薬研究（薬剤試験）への応用を視野に入れているため，本研究室で確立した自律神経の分化誘導法を家族性自律神経失調症（Familial dysautonomia, FD）患者由来の細胞に適用した。この実験は米国Salk研究所との共同研究として行い，FD患者由来の線維芽細胞株からiPS細胞を樹立し，自律神経の分化誘導を試みた。さらに，ゲノム編集技術により疾患原因とされる遺伝子変異を修復することで，自律神経の機能回復を評価する実験を進めている。また，Organ-on-a-chipの基盤となるデバイスの試作も進めており，交感・副交感神経による褐色脂肪細胞の熱産生制御の解析に適した設計を検討している。
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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
初年度では，褐色脂肪細胞の分化誘導法の検討とともに次年度に計画していたFD患者由来の細胞を用いた実験を米国Salk研究所との共同研究として進めることができ，有意義な研究を行うことができた。また，同時にデバイスの設計・試作にも着手することができたため，研究全体として順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度においても引き続き褐色脂肪細胞の誘導法，FD患者由来の細胞を用いた自律神経の誘導法の検討を進める。健常者とFD患者由来の自律神経で褐色脂肪細胞の熱産生制御にどのような差異があるか，遺伝子変異の修復により機能回復がみられるかについての検討を行う予定である。また，デバイス内でこれらの細胞の接続実験を行うことでOrgan-on-a-chipの開発へ向けたデバイスの構築を目指していく。
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