2021 Fiscal Year Annual Research Report
Differentiatio of human stem cells into pancreatic islets using porcine body as in vivo bioreactor
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20H03745
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
野口 洋文 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50378733)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 英司 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 客員教授 (00245044)
絵野沢 伸 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 先端医療開発室, リサーチアソシエイト (40232962)
齊藤 一誠 朝日大学, 歯学部, 教授 (90404540)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ヒトiTP細胞 / in vivo bioreactor / ブタ / 脾内移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膵組織特異的幹/前駆細胞や人工組織特異的幹/前駆細胞（induced tissue-specific/progenitor stem (iTS/iTP) cells）のインスリン分泌細胞への分化誘導効
率はES/iPS細胞よりも高いが、いまだ細胞の成熟化はin vitro単独では困難な状況にある。この問題を解決するために、本研究ではブタをin vivo bioreactorとして使用し、細胞の成熟化を図る。令和3年度は以下の実験を行った。
iTS/iTP細胞の細胞数およびin vitroでの分化誘導法の改変：令和2年度のデータをもとに以下のように改変を行った。（1）令和2年度は、1,000×20万個=20億個（2x10^9個）の細胞を使用したが、令和3年度は、倍量の40億個（4x10^9個）の細胞を使用した。（2）iTS/iTP細胞のin vitroでの分化誘導において、令和2年度は成長因子を用いた平面培養をおこなっていたが、令和3年度はは成長因子＋三次元培養を行った。
分化誘導細胞のブタ脾内移植：分化誘導を行ったヒトiTS/iTP細胞をブタ脾臓内へ移植した。令和2年度は、移植したブタ脾臓内にインスリン染色で陽性細胞はほとんど認めず、分化誘導が不十分であると考えられた。そのため、令和3年度はin vitroで上記変更を行い、脾臓内へ移植を行った。移植したブタ脾臓内にインスリン陽性細胞を認めたが、その割合は全移植細胞の10-20%程度にとどまっていた。ブタ脾臓内への移植を再度実施したが、同様の結果をとなった。
令和3年度は計画通り2例のブタ脾臓内移植を実施した。令和3年度の結果をもとに、移植細胞数の増量およびin vitroでの分化誘導法の改変などを令和4年度では行う予定である。また、免疫不全マウスを用いて同様の実験を行い、移植組織から膵β細胞の単離を試みる。
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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
令和3年度は計画通り、1. iTS/iTP細胞の大量培養、2. iTS/iTP細胞のin vitroでの分化誘導、3.分化誘導細胞のブタ脾内移植（2例）の実施を行った。1. 2.に関しては予定通りの結果となった。3.に関しては、インスリン陽性細胞が確認され、令和2年度から進展があった。一方で、その割合は高いとは言えず、分化誘導のさらなる改変が必要であると考えられた。
以上のように、1. 2.に関しては予想通りの結果となり、3.に関しても改善点が明らかとなり、有益な情報が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度は計画通り2例の脾内移植を実施したが、一部改善すべき点が明らかとなった。令和4年度は、移植細胞数の増量およびin vitroでの分化誘導法の改変などを行うとともに、免疫不全マウスを用いた実験を同時進行で予定である。
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