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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Differentiatio of human stem cells into pancreatic islets using porcine body as in vivo bioreactor

Research Project

Project/Area Number 20H03745
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

野口 洋文  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50378733)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 英司  東京慈恵会医科大学, 医学部, 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, 再生医療センター, 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)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
KeywordsヒトiTP細胞 / in vivo bioreactor / ブタ / 脾内移植
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4年度は以下の実験を行った。
令和2年度、令和3年度同様、非糖尿病化ブタを用いて、細胞数・分化誘導法を改変したiTS/iTP細胞をブタ脾臓内へ移植した。非糖尿病化ブタを用いることにより、手術や薬剤の影響や糖毒性の影響を除外した。令和2年度は、1,000×20万個=20億個(2x10^9個)の細胞を使用し、令和3年度は、倍量の40億個(4x10^9個)の細胞を使用したが、令和4年度は80億個(8x10^9個)の細胞を使用した。iTS/iTP細胞のin vitroでの分化誘導は、令和3年度同様、成長因子+三次元培養を行った。
移植したブタ脾臓内へのiTS/iTP細胞の生着を確認するため、移植前に蛍光物質(量子ドット)を取り込ませた後、iTS/iTP細胞の移植を行った。移植後の脾臓内に発色細胞が存在し、細胞の生着が確認されたがその細胞数は少なく、移植後の細胞の減少が示唆された。
令和3年度の結果をもとに、糖尿病化した免疫不全マウスへの脾内移植も実施した。iTS/iTP細胞の移植を受けた糖尿病マウスは、移植後1-3か月後に血糖が改善した。また、インスリン染色を行い、脾内に移植細胞が確認された。
以上の結果、iTS/iTP細胞のin vivoでの成熟化はマウスでは比較的容易に達成されるのに対し、ブタではかなり難しい状況であることが示唆された。

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

    (8 results)

All 2022

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results)

  • [Journal Article] Clinical Islet Transplantation Covered by Health Insurance in Japan2022

    • Author(s)
      Noguchi Hirofumi
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Pages: 3977~3977

    • DOI

      10.3390/jcm11143977

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pancreas Preservation with a Neutrophil Elastase Inhibitor, Alvelestat, Contributes to Improvement of Porcine Islet Isolation and Transplantation2022

    • Author(s)
      Otsuka Ryusei、Miyagi-Shiohira Chika、Kuwae Kazuho、Nishime Kai、Tamaki Yoshihito、Yonaha Tasuku、Sakai-Yonaha Mayuko、Yamasaki Ikuo、Shinzato Misaki、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Noguchi Hirofumi
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Pages: 4290~4290

    • DOI

      10.3390/jcm11154290

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pancreas Preservation in Modified Histidine-lactobionate Solution Is Superior to That in University of Wisconsin Solution for Porcine Islet Isolation2022

    • Author(s)
      Sakai-Yonaha Mayuko、Miyagi-Shiohira Chika、Kuwae Kazuho、Tamaki Yoshihito、Nishime Kai、Yonaha Tasuku、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Noguchi Hirofumi
    • Journal Title

      Transplantation

      Volume: 106 Pages: 1770~1776

    • DOI

      10.1097/TP.0000000000003636

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] AP39, a Mitochondrial-Targeted H2S Donor, Improves Porcine Islet Survival in Culture2022

    • Author(s)
      Shinzato Misaki、Miyagi-Shiohira Chika、Kuwae Kazuho、Nishime Kai、Tamaki Yoshihito、Yonaha Tasuku、Sakai-Yonaha Mayuko、Yamasaki Ikuo、Otsuka Ryusei、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Noguchi Hirofumi
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Pages: 5385~5385

    • DOI

      10.3390/jcm11185385

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Induced hepatic stem cells are suitable for human hepatocyte production2022

    • Author(s)
      Nakashima Yoshiki、Miyagi-Shiohira Chika、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Matsushita Masayuki、Tsukahara Masayoshi、Noguchi Hirofumi
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 25 Pages: 105052~105052

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.105052

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Role of Genetically Modified Human Feeder Cells in Maintaining the Integrity of Primary Cultured Human Deciduous Dental Pulp Cells2022

    • Author(s)
      Ibano Natsumi、Inada Emi、Otake Shinji、Kiyokawa Yuki、Sakata Kensuke、Sato Masahiro、Kubota Naoko、Noguchi Hirofumi、Iwase Yoko、Murakami Tomoya、Sawami Tadashi、Kakihara Yoshito、Maeda Takeyasu、Terunuma Miho、Terao Yutaka、Saitoh Issei
    • Journal Title

      Journal of Clinical Medicine

      Volume: 11 Pages: 6087~6087

    • DOI

      10.3390/jcm11206087

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Functional Evaluation of 3D Liver Models Labeled with Polysaccharide Functionalized Magnetic Nanoparticles2022

    • Author(s)
      Miyamoto Yoshitaka、Koshidaka Yumie、Murase Katsutoshi、Kanno Shoichiro、Noguchi Hirofumi、Miyado Kenji、Ikeya Takeshi、Suzuki Satoshi、Yagi Tohru、Teramoto Naozumi、Hayashi Shuji
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 15 Pages: 7823~7823

    • DOI

      10.3390/ma15217823

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Protocol for the generation of human induced hepatic stem cells using Sendai virus vectors2022

    • Author(s)
      Noguchi Hirofumi、Nakashima Yoshiki、Watanabe Masami、Matsushita Masayuki、Tsukahara Masayoshi、Saitoh Issei、Miyagi-Shiohira Chika
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 3 Pages: 101884~101884

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101884

    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2023-12-25  

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