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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Three-dimensional cutlure for hari regenerative medicine

Research Project

Project/Area Number 20H02535
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

福田 淳二  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (80431675)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 景山 達斗  地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 「再生毛髪の大量調整革新技術開発」プロジェクト, 研究員(任期有) (40822177)
大久保 佑亮  国立医薬品食品衛生研究所, 毒性部, 主任研究官 (80596247)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords毛髪再生医療 / 増殖培養 / 毛乳頭細胞 / 毛包原基
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、毛包由来の2種類の幹細胞の増殖メカニズムおよび形態形成メカニズムを理解し、2種類の毛包幹細胞の生体外での大量増殖技術および毛包原基の作製技術を確立することを目的に設定した。具体的は、1) 3次元培養による毛包上皮幹細胞の増殖技術、2) 電気刺激培養による毛乳頭細胞の増殖技術、3) バイオプリンタを利用した毛包原基の作製技術、に取り組んできた。1)については特許出願準備中であり、未発表であるものの可能性のある手法が見出されてきている。2)については、論文発表(L. Yan, T. Kageyama, B. Zhang, S. Yamashita, PJ. Molino, GG. Wallace, J. Fukuda, Electrical stimulation to human dermal papilla cells for hair regenerative medicine, Journal of Bioscience and Bioengineering (IF=3.185), 133, 3, 281-290 (2022))に至り、また電位依存型イオンチャネルを介した活性化メカニズムを解明した。3)についても論文発表(A. Nanmo, L. Yan, T. Asaba, L. Wan, T. Kageyama, and J. Fukuda, Bioprinting of hair follicle germs for hair regenerative medicine, Acta Biomaterialia (IF=10.633), doi: 10.1016/j.actbio.2022.06.021)に至り、数千個の毛包原基を作製可能なバイオプリンタ技術を確立した。毛髪再生医療を実現するための基盤技術が確立された。今後は、生物由来原料基準に適合した培養液の使用、細胞の品質規定、安全性試験など、臨床応用に向けた検討が必要である。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (25 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Seoul National University(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      Seoul National University
  • [Journal Article] Hypoxia inducible factor-1α promotes trichogenic gene expression in human dermal papilla cells2023

    • Author(s)
      Seo Jieun、Yan Lei、Kageyama Tatsuto、Nanmo Ayaka、Chun Yang-Sook、Fukuda Junji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-023-28837-0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Expansion Culture of Hair Follicle Stem Cells through Uniform Aggregation in Microwell Array Devices2023

    • Author(s)
      Hirano Sugi、Kageyama Tatsuto、Yamanouchi Maki、Yan Lei、Suzuki Kohei、Ebisawa Katsumi、Kasai Keiichiro、Fukuda Junji
    • Journal Title

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      Volume: 9 Pages: 1510~1519

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.2c01141

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of exosomes derived from dermal papilla cells on hair follicle stem cells and hair follicle organoids2022

    • Author(s)
      Zhou Yinghui, Yamane Monami, Suzuki Kohei, Nanmo Ayaka, Tu Shan, Kageyama Tatsuto, Fukuda Junji
    • Journal Title

      Alternatives to Animal Testing and EXperimentation

      Volume: 27 Pages: 1-13

    • DOI

      10.11232/aatex.27.1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bioprinting of hair follicle germs for hair regenerative medicine2022

    • Author(s)
      Nanmo Ayaka、Yan Lei、Asaba Tomoki、Wan Licheng、Kageyama Tatsuto、Fukuda Junji
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2022.06.021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cell-repellent polyampholyte for conformal coating on microstructures2022

    • Author(s)
      Suzuki Kohei、Hiroi Yoshiomi、Abe-Fukasawa Natsuki、Nishino Taito、Shouji Takeaki、Katayama Junko、Kageyama Tatsuto、Fukuda Junji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15177-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bone beads enveloped with vascular endothelial cells for bone regenerative medicine2022

    • Author(s)
      Kageyama Tatsuto、Akieda Hikaru、Sonoyama Yukie、Sato Ken、Yoshikawa Hiroshi、Isono Hitoshi、Hirota Makoto、Kitajima Hiroaki、Chun Yang-Sook、Maruo Shoji、Fukuda Junji
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2022.08.044

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Reprogramming of three-dimensional microenvironments for in vitro hair follicle induction2022

    • Author(s)
      Kageyama Tatsuto、Shimizu Akihiro、Anakama Riki、Nakajima Rikuma、Suzuki Kohei、Okubo Yusuke、Fukuda Junji
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 8 Pages: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.add4603

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Impacts of manipulating cell sorting on in?vitro hair follicle regeneration2022

    • Author(s)
      Kageyama Tatsuto、Anakama Riki、Togashi Hideru、Fukuda Junji
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 134 Pages: 534~540

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2022.09.004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マイクロ流路を用いた毛包原基様コラーゲンビーズの大量調製2022

    • Author(s)
      杉山衣蓮、景山達斗、福田淳二
    • Organizer
      マイクロ・ナノシステム学会第45回研究会
  • [Presentation] In vitro hair follicle models for development of grey hair therapy2022

    • Author(s)
      Tu Shan、景山達斗、福田淳二
    • Organizer
      化学工学会 第53回秋季大会
  • [Presentation] 長い毛幹を有する毛包オルガノイド培養法の確立と毛髪再生への応用2022

    • Author(s)
      肥高龍彦、景山達斗、福田淳二
    • Organizer
      第35回日本動物細胞工学会2022年度大会
  • [Presentation] コラーゲンマイクロゲルの自己収縮による移植組織の作製と毛髪再生医療への応用2022

    • Author(s)
      南茂彩華、景山達斗、福田淳二
    • Organizer
      第71回高分子討論会
  • [Presentation] ヒトiPS細胞のライブセルレポーターアッセイと仮想人体構築学2022

    • Author(s)
      福田淳二
    • Organizer
      第74回日本生物工学会大会
  • [Presentation] ヒト毛包幹細胞の機能維持培養法2022

    • Author(s)
      山内万貴、景山達斗、笠井敬一郎、福田淳二
    • Organizer
      第74回日本生物工学会大会
  • [Presentation] 毛髪再生医療のための毛包原基の3Dバイオプリンティング2022

    • Author(s)
      南茂彩華、福田淳二
    • Organizer
      第74回日本生物工学会大会
  • [Presentation] 3次元組織モデルを搭載した薬剤評価チップデバイス2022

    • Author(s)
      福田淳二
    • Organizer
      第60回日本人工臓器学会大会
    • Invited
  • [Presentation] 毛髪再生医療のための3D培養技術2022

    • Author(s)
      福田淳二
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] Lipid promotes metastasis of colon cancer via HIF-1 signaling pathway2022

    • Author(s)
      SEO JIEUN, FUKUDA JUNJI, CHUN YANG-SOOK
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] Large-scale Preparation of Hair Follicle Germs using Bioprinting and Spontaneous Microgel Contraction2022

    • Author(s)
      Ayaka Nanmo, Tatsuto Kageyama, Junji Fukuda
    • Organizer
      2022 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A multicellular 3D culture system for revealing the mechanism of metastatic progression in the tumor microenvironment2022

    • Author(s)
      J. Seo, J. Fukuda, and Y-S. Chun
    • Organizer
      International Conference on Biofabrication 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] In vitro hair follicle models for development of grey hair therapy2022

    • Author(s)
      Shan Tu, Tatsuto Kageyama, Junji Fukuda
    • Organizer
      World Congress of Hair Research 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.fukulab.ynu.ac.jp/

  • [Remarks] YNU拠点ホームページ

    • URL

      https://sba.ynu.ac.jp/index.html/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 増幅毛包間葉系細胞の製造方法及びその使用2023

    • Inventor(s)
      福田淳二、景山達人、エン ライ
    • Industrial Property Rights Holder
      福田淳二、景山達人、エン ライ
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      JP2022-031086

URL: 

Published: 2023-12-25  

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