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2012 Fiscal Year Annual Research Report

革新的な三次元培養装置を用いた血管化ヒト膵島再構成法の開発

Research Project

Project/Area Number 21249071
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

谷口 英樹  横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70292555)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小池 直人  横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (50301081)
上野 康晴  横浜市立大学, 医学部, 助教 (60375235)
鄭 允文  横浜市立大学, 医学部, 助教 (80404995)
Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywords幹細胞 / iPS細胞 / 糖尿病 / 膵島移植 / 三次元培養
Research Abstract

前年度から引き続き、我々が開発したヒト血管ネットワーク再構成技術を用いて、ヒト血管内皮細胞・間葉系幹細胞の存在下で膵β細胞の三次元培養を実施した。その結果、膵島スフェロイドの周辺へ血管様構造が取り囲む形態を取る三次元構造体を再現性をもって自律的に創出することに成功した。In vitroにおいて形成された三次元的な血管化膵島スフェロイドを、免疫不全マウスクラニアルウインドウ内へ移植することにより、内部にヒト血管ネットワークを有する膵島様構造体を再構成することが可能であることを再現性を持って確認した。次に、免疫不全マウスの生体内において形成された膵島様構造体が血糖降下作用を有するのか否かを検討することを目的として、任意に糖尿病状態を惹起することの可能な遺伝子改変免疫不全マウス(Ins-TRECK/scidマウス)への移植実験を試みた。その結果、三次元培養法により作成した膵島様構造体に明らかな血糖降下作用があることが判明し、糖尿病モデルマウスの治療が可能であることが示された。現時点においては、膵β細胞を単独で移植する場合と膵島様構造体を移植する場合とを比較して、膵島様構造体移植に定量的な優位性を示し切れていないが、今後、移植条件を至適化することにより、本法の優位性を明確化したいと考えている。また、模擬的な微小重力環境を創出可能な2軸回転型の三次元培養装置を用いて、多数の膵島様構造体をin vitroで創出可能な手法を開発した(Tanaka H, et al: The generation of pancreatic β-cell spheroids in a simulated microgravity culture system. Biomaterials 34:5785-5791,2013)。今後、膵島様構造体の大量創出法の開発へ発展することが期待される。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] The generation of pancreatic β-cell spheroids in a simulated microgravity culture system.2013

    • Author(s)
      Tanaka H
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 34 Pages: 5785-5791

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2013.04.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of Automated Culture System for Murine Induced Pluripotent Stem Cells2012

    • Author(s)
      Koike H
    • Journal Title

      BMC Biotechnology

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1186/1472-6750-12-81.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-organization of human hepatic organoid by recapitulating organogenesis in vitro2012

    • Author(s)
      Takebe T
    • Journal Title

      Transplant Pro

      Volume: 44(4) Pages: 1018-1020

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2012.02.007.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regenerative medicine approach as an alternative treatment to islet transplantation.2012

    • Author(s)
      Sekine K
    • Journal Title

      Transplant Proc

      Volume: 44(4) Pages: 1104-1106

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2012.03.020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of functional human vascular network in vitro2012

    • Author(s)
      Takebe T
    • Journal Title

      Transplant Proc

      Volume: 44(4) Pages: 1130-1133

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2012.03.039

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly efficient generation of definitive endoderm lineage from human induced pluripotent stem cells2012

    • Author(s)
      Sekine K
    • Journal Title

      Transplant Proc

      Volume: 44(4) Pages: 1127-1129

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2012.03.001.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 如何にして器官発生を模倣するのか?-血管系を有するヒト肝組織創出法の開発2013

    • Author(s)
      谷口英樹
    • Organizer
      第12回日本再生医療学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20130321-20130323
    • Invited
  • [Presentation] ヒト微小血管網を有する膵島様組織の創出2013

    • Author(s)
      江野村允宏
    • Organizer
      第12回日本再生医療学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] iPS細胞からヒト臓器を作る!-薬剤評価系への波及効果2012

    • Author(s)
      谷口英樹
    • Organizer
      日本動物実験代替法学会第25回大会
    • Place of Presentation
      慶応大学(東京都)
    • Year and Date
      20121207-20121209
    • Invited
  • [Presentation] 多能性幹細胞を用いた機能的なヒト臓器の創出2012

    • Author(s)
      武部孝則
    • Organizer
      第39回日本臓器保存生物医学会学術集会
    • Place of Presentation
      コラッセ福島(福島県)
    • Year and Date
      20121116-20121117
  • [Presentation] ヒト微小血管網を有する膵島様組織の創出2012

    • Author(s)
      高橋禎暢
    • Organizer
      第39回日本臓器保存生物医学会学術集会
    • Place of Presentation
      コラッセ福島(福島県)
    • Year and Date
      20121116-20121117
  • [Presentation] 膵肝/前駆細胞の膵癌幹細胞への形質転換プロセスの解析2012

    • Author(s)
      関根圭輔
    • Organizer
      第71回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      ロイトン札幌(北海道)
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] Polycomb group protein Ring1B regulates proliferation and differentiation of mouse hepatic stem/ progenitor cell by repressing cyclin-dependent kinase inhibitors.2012

    • Author(s)
      Koike H
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research 10th annual meeting.
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20120613-20120616
  • [Presentation] Generation of islet like structures with human functional vascular networks2012

    • Author(s)
      Enomura M
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research 10th annual meeting.
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20120613-20120616
  • [Presentation] Role of the polycomb group protein EZH2 in the murine hepatic stem/progenitor cells2012

    • Author(s)
      Ouchi R
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research 10th annual meeting.
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20120613-20120616
  • [Presentation] :Self-renewal versus differentiation as well as the liver repopulation capability of human hepatic stem cells2012

    • Author(s)
      Zheng Y
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research 10th annual meeting.
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20120613-20120616
  • [Presentation] Construction of chimeric mice with human immatured hepatocytes2012

    • Author(s)
      Zhung R
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research 10th annual meeting.
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20120613-20120616
  • [Presentation] Identification of pancreatic stem/progenitor cells expressing PDX1 reside in the CD133 positive pancreatic duct2012

    • Author(s)
      Sekinne K
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research 10th annual meeting.
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20120613-20120616
  • [Presentation] Creation of vascularized human organ from induced pluripotent stem cells2012

    • Author(s)
      Takebe T
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research 10th annual meeting.
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20120613-20120616
  • [Presentation] 多能性幹細胞を用いた機能的なヒト臓器の創出2012

    • Author(s)
      武部貴則
    • Organizer
      第11回日本再生医療学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      20120612-20120614
  • [Presentation] ヒトiPSを用いたファーマコセロミクス基盤技術の開発

    • Author(s)
      谷口英樹
    • Organizer
      第127回日本薬理学会関東部会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム(東京都)
    • Invited
  • [Book] 膵島細胞の機能制御・分化誘導 再生医療叢書5 代謝系臓器2012

    • Author(s)
      谷口英樹
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      朝倉書店

URL: 

Published: 2014-07-24  

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