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2013 Fiscal Year Annual Research Report

次世代器官再生医療のための基盤技術の開発

Research Project

Project/Area Number 25242041
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

辻 孝  東京理科大学, 総合研究機構, 教授 (50339131)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 窪木 拓男  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (00225195)
大島 正充  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (00548307)
江草 宏  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30379078)
坪田 一男  慶應義塾大学, 医学部, 教授 (40163878)
梶原 康宏  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50275020)
岸田 晶夫  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60224929)
藤田 聡  福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60504652)
佐藤 明男  北里大学, 医学部, その他 (80255356)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords再生医工学 / 再生医療 / 口腔器官 / 毛包 / ペプチド
Research Abstract

平成26年度の研究は、研究実施計画に沿って進捗し、下記の成果を得た。
1) 器官再生の概念実証研究 器官原基法を用いて再生した唾液腺・涙腺原基を、成体マウスの分泌腺欠損部位へ移植することにより、唾液や涙液を分泌する機能的な唾液腺・涙腺再生が可能であることを実証した。さらに、平成26年度以降に実施を予定していた分泌液の組成と、ドライマウスやドライアイに対する再生分泌腺の効果についても解析を進め、再生分泌腺から分泌された唾液や涙液の組成は天然と同等に機能回復効果があると判明した。
2)器官再生に向けた細胞シーズの開発研究 本年度は毛包、並びに唾液腺について解析し、毛包については、マウス成体頬ひげ毛包から器官誘導能のある間葉細胞を分離培養する方法を確立した。毛包上皮幹細胞については培養系の開発を継続している。また唾液腺については、生体組織から単一化細胞を分離して、凝集培養を試みているものの器官形成は認められず、検討を継続する。一方、iPS細胞からの器官誘導では、毛包をモデルに研究を進めている。これまでにiPS細胞より形成した胚様体を、三次元的に多数移植する方法を開発し、各種上皮性器官を誘導する技術を構築した。本研究課題では、この器官誘導技術を用いて移植物内に再生毛包を誘導し、再生毛包が天然毛包と同様の幹細胞ニッチを再現していることが明らかとした。
3)新規機能性材料の開発研究 新規機能性材料の開発研究に不可欠な評価系を確立すべく、水晶振動子マイクロバランス(QCM)を用いたアドミッタンス解析法により、微量ゲルの粘弾性の評価が可能となった。また、原子間力顕微鏡(AFM)により材料表面の局所的な粘弾性情報の取得に成功した。これらにより、器官原基形成に適した基材の力学的特性の解析を進めた。また、ヒアルロン酸と自己組織化ペプチドを組み合わせた新規ゲル材料について、力学的特性の解析をすすめた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究の年度計画に対して、項目1)は順調に推移しており、平成26年度計画も達成しており、さらに研究を進める。項目2)については、成体由来幹細胞による器官形成やiPS細胞からの器官誘導はこれまでに知られておらず、困難な課題でもあり、今後も継続して技術開発を進める。項目3)に関しては、ほぼ予定通り、研究を進めている。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進については、項目1)は平成26年度の課題もほぼ遂行したことから、平成26年度は、再生分泌腺からの分泌が中枢を介する神経ネットワークの再構築が達成されているかの解析を進める。項目2)の細胞シーズについては、器官誘導能のある成体幹細胞の探索が困難な課題であるため、毛包と唾液腺を中心に解析を進める予定である。多能性幹細胞の応用については、平成25年度の研究において毛包再生が認められており、器官誘導モデルとして毛包の再生に限定して解析を進める。項目3)については引き続き、研究を進めていく。

  • Research Products

    (39 results)

All 2014 2013

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (27 results) (of which Invited: 18 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Saliva secretion in engrafted mouse bioengineered salivary glands using taste stimulation.2014

    • Author(s)
      Ogawa M, Yamashita K, Niikura M, Nakajima K, Toyoshima K, Oshima M, Tsuji T
    • Journal Title

      Journal of Prosthodontic Research

      Volume: 58(1) Pages: 17-25

    • DOI

      10.1016/j.jpor.2013.12.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Whole Tooth Regenerative Therapy Using a Bioengineered Tooth Germ.2014

    • Author(s)
      Nakajima K, Oshima M, Tsuji T
    • Journal Title

      Current Oral Health Reports

      Volume: 1(1) Pages: 43-49

    • DOI

      10.1007/s40496-013-0004-5

  • [Journal Article] Atomic force microscopy visualization of hard segment alignment in stretched polyurethane nanofibers prepared by electrospinning2014

    • Author(s)
      Sakamoto H, Asakawa H, Fukuma T, Fujita S, Suye S
    • Journal Title

      Sci. Technol. Adv. Mater.

      Volume: 15 Pages: 015008

    • DOI

      10.1088/1468-6996/15/1/015008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional salivary gland regeneration by transplantation of a bioengineered organ germ.2013

    • Author(s)
      Ogawa M, Oshim M, Imamura A, Sekine Y, Ishida K, Yamashita K, Nakajima K, Hirayama M, Tachikawa T, Tsuji T
    • Journal Title

      Nature communications

      Volume: 4 Pages: 2498

    • DOI

      10.1038/ncomms3498

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional lacrimal gland regeneration by transplantation of a bioengineered organ germ.2013

    • Author(s)
      Hirayama M, Ogawa M, Oshima M, Sekine Y, Ishida K, Yamashita K, Ikeda K, Shimmura S, Kawakita T, Tsubota K, Tsuji T
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 4 Pages: 2497

    • DOI

      10.1038/ncomms3497

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] WISP1/CCN4: A potential target for inhibiting prostate cancer growth and spread to bone.2013

    • Author(s)
      Ono M, Inkson CA, Sonn R, Kilts TM, de Castro LF, Maeda A, Fisher LW, Robey PG, Berendsen AD, Li L, McCartney-Francis N, Brown AC, Crawford NP, Molinolo A, Jain A, Fedarko NS, Young MF
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8(8) Pages: e71709

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The regenerative effects of CCN2 independent modules on chondrocytes in vitro and osteoarthritis models in vivo.2013

    • Author(s)
      Abd El Kader T, Kubota S, Nishida T, Hattori T, Aoyama E, Janune D, Hara ES, Ono M, Tabata Y, Kuboki T, Takigawa M
    • Journal Title

      Bone

      Volume: 20(59c) Pages: 180-188

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] OstemiR: a novel panel of microRNA biomarkers in osteoblastic and osteocytic differentiation from mesencymal stem cells.2013

    • Author(s)
      Eguchi T, Watanabe K, Hara ES, Ono M, Kuboki T, Calderwood SK.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 8(3) Pages: e58796

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tooth tissue and organ regeneration using stem cells2013

    • Author(s)
      Ishida K, Oshima M, and Tsuji T
    • Journal Title

      Inflammation and Regeneration

      Volume: 33 Pages: 29-37

  • [Journal Article] Cell orientation and regulation of cell-cell communication in human mesenchymal stem cells on different patterns of electrospun fibers2013

    • Author(s)
      Chang J, Fujita S, Tonami H, Kato K, Iwata H, Hsu S
    • Journal Title

      Biomed. Mater.

      Volume: 8 Pages: 055002

    • DOI

      10.1088/1748-6041/8/5/055002

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Functional Organ Developments by Bioengineered Organ Germs between Epithelial and Mesenchymal Stem Cells2014

    • Author(s)
      辻 孝
    • Organizer
      CDB Symposium 2014
    • Place of Presentation
      神戸・理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター
    • Year and Date
      20140312-20140312
    • Invited
  • [Presentation] Application of iPS Cells in bone biology2014

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      Kyudai Oral Bioscience 2014
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      20140228-20140228
    • Invited
  • [Presentation] 高静水圧処理による脱細胞化下顎骨の調製2014

    • Author(s)
      伊東愛、中村奈緒子、南 広祐、木村 剛、岸田晶夫
    • Organizer
      第23回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      20140228-20140228
  • [Presentation] iPS Cells in Regenerative Dental Medicine2014

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      20140121-20140121
    • Invited
  • [Presentation] 器官再生による口腔機能回復を目指して―歯と唾液腺、涙腺の再生―2013

    • Author(s)
      辻 孝
    • Organizer
      第58回日本唾液腺学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京・文京学院大学
    • Year and Date
      20131214-20131214
    • Invited
  • [Presentation] 再生唾液腺の移植による口腔内環境と嚥下障害の改善効果2013

    • Author(s)
      小川美帆、大島正充、関根由里恵、山下健太郎、中島啓、立川哲彦、辻 孝
    • Organizer
      第58回日本唾液腺学会
    • Place of Presentation
      東京・文京学院大学
    • Year and Date
      20131214-20131214
  • [Presentation] 器官原基法による機能的な唾液腺の再生2013

    • Author(s)
      山下健太郎、小川美帆、大島正充、関根由里恵、石田研太郎、立川哲彦、辻 孝
    • Organizer
      第58回日本唾液腺学会
    • Place of Presentation
      東京・文京学院大学
    • Year and Date
      20131214-20131214
  • [Presentation] AFMによるナノファイバー表面の相分離構造解析2013

    • Author(s)
      坂元博昭、淺川、雅、福間剛士、藤田 聡、末信一朗
    • Organizer
      第2回日本バイオマテリアル学会北陸若手研究発表会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山市)
    • Year and Date
      20131206-20131206
  • [Presentation] 再生唾液腺原基の移植による機能的な唾液腺再生2013

    • Author(s)
      小川美帆、大島正充、今村 彩、関根由里恵、石田研太郎、山下健太郎、中島 啓、平山雅敏、立川哲彦、辻 孝
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸・神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131204-20131204
  • [Presentation] 再生涙腺原基の移植による機能的な涙腺再生2013

    • Author(s)
      山下健太郎、平山雅敏、小川美帆、大島正充、関根由里恵、石田研太郎、川北哲也、坪田一男、辻 孝
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸・神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131204-20131204
  • [Presentation] 幹細胞組織化による器官再生と3Dイメージング2013

    • Author(s)
      辻 孝
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会 先端3Dイメージングのニューフロンティア
    • Place of Presentation
      神戸・神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      20131203-20131203
    • Invited
  • [Presentation] Stem cells in regenerative dental medicine2013

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      2013 Thailand International Conference on Oral Biology
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      20131128-20131128
    • Invited
  • [Presentation] Biological Regenerative Medicine in Prosthodontic Practice - to attain Reliable and Sophisticated Dental Implant Therapy2013

    • Author(s)
      Kuboki T
    • Organizer
      Hanoi Medical University
    • Place of Presentation
      Hanoi, Vietnam
    • Year and Date
      20131125-20131127
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞が可能にする歯科医療とは2013

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      平成25年度 日本補綴歯科学会関西支部学術大会
    • Place of Presentation
      大阪市
    • Year and Date
      20131124-20131124
    • Invited
  • [Presentation] 歯肉から作るiPS細胞が可能にする歯科医療とは2013

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      第25回 日本小児口腔外科学会学術大会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      20131102-20131102
    • Invited
  • [Presentation] Introduction of international Education Activities of guest Schools and Okayama University Dental School.2013

    • Author(s)
      Kuboki T
    • Organizer
      第3回岡山医療教育・研究国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      Okayama, Japan
    • Year and Date
      20130922-20130923
    • Invited
  • [Presentation] 発生生物学的アプローチによる口腔器官の再生2013

    • Author(s)
      辻 孝
    • Organizer
      第55回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • Place of Presentation
      岡山・岡山コンベンションセンター
    • Year and Date
      20130922-20130922
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞を用いたスキャフォールドフリー骨組織再生2013

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      第55回 歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山市
    • Year and Date
      20130922-20130922
    • Invited
  • [Presentation] A new method for mandiblereconstruction usingdecellularized cortical bone2013

    • Author(s)
      Naoko Nakamura,Kiriko Sugano,Kwangwoo Nam,Tsuyoshi Kimura,Toshiya Fujisato,Akio Kishida
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2013
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      20130920-20130920
  • [Presentation] 下顎骨治療に向けた脱細胞化皮質骨置換モデルの開発2013

    • Author(s)
      中村奈緒子、菅野桐子、南 広祐、木村 剛、岸田晶夫
    • Organizer
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2013
    • Place of Presentation
      山梨大学
    • Year and Date
      20130902-20130902
  • [Presentation] 未来の歯科医療システムとしての歯科再生治療2013

    • Author(s)
      大島正充
    • Organizer
      第3回岡山先端医学研究会
    • Place of Presentation
      岡山・岡山国際交流センター
    • Year and Date
      20130803-20130803
    • Invited
  • [Presentation] From 2D to 3D - Nanofibers as a model of extracellular matrix2013

    • Author(s)
      Fujita S
    • Organizer
      Taiwan-Japan Joint Workshop on Biomedicine & Biomaterials
    • Place of Presentation
      中興大学(台中市,台湾)
    • Year and Date
      20130803-20130803
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞の骨生物学への応用と歯科臨床への展望2013

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      第29回 医学生物学電子顕微鏡技術学会
    • Place of Presentation
      横須賀市
    • Year and Date
      20130609-20130609
    • Invited
  • [Presentation] 次世代再生医療としての歯や唾液腺の器官再生2013

    • Author(s)
      辻 孝
    • Organizer
      第67回日本口腔科学会学術集会
    • Place of Presentation
      栃木・栃木県総合文化センター
    • Year and Date
      20130523-20130523
    • Invited
  • [Presentation] 再生歯ユニット移植による機能的な歯と歯周組織の包括的再生2013

    • Author(s)
      大島正充
    • Organizer
      第67回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • Place of Presentation
      栃木・総合文化センター
    • Year and Date
      20130523-20130523
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞の骨形成能と歯科臨床への展望2013

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      第67回 日本口腔科学会学術集会
    • Place of Presentation
      宇都宮市
    • Year and Date
      20130523-20130523
    • Invited
  • [Presentation] CCN4/WISP-1, which is highly expressed during skin wound healing, mediates the stimulation of TNF-α in dermal fibroblast.2013

    • Author(s)
      Ono M, Masaki A, Hara ES, Sonoyama W, Maeda A, Young MF, Kuboki T.
    • Organizer
      2013 biennial Joint Congress of CPS-JPS-KAP.
    • Place of Presentation
      Cheju, Korea.
    • Year and Date
      20130413-20130415
  • [Book] Dvelopment and Prospects of Organ Replacement Regenerative Therapy.2013

    • Author(s)
      Hirayama M, Oshima M, Tsuji T
    • Total Pages
      32:12-21
    • Publisher
      Cornea
  • [Book] 新 バイオの扉 -未来を拓く生物工学の世界- (分担執筆:「7章 再生医療」(藤田 聡))2013

    • Author(s)
      高木正道 監、池田友久 編集代表
    • Total Pages
      270
    • Publisher
      裳華房

URL: 

Published: 2015-05-28  

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