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2015 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 InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

辻 孝  国立研究開発法人理化学研究所, 多細胞システム形成研究センター, チームリーダー (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  東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (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, 特任教授 (80255356)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords再生医工学 / 再生器官 / 幹細胞 / 皮膚 / 毛包 / ペプチド
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度の研究は、研究計画に沿って進捗し、各研究項目について下記の成果を得た。
(1)本課題については昨年度までに、すでに再生分泌腺原基の移植技術の開発と神経調節による分泌制御、ドライシンドロームに対する機能回復効果の解析を完了しており、再生器官原基移植による分泌腺再生医療の実現可能性を実証した。
(2)器官誘導能を有する成体幹細胞の培養について、今年度はマウス成体頬ひげ毛包から、器官誘導能を持つ毛包上皮幹細胞を分離・培養する方法を確立した。一方、iPS細胞から誘導した再生毛包についての詳細な解析を進めたところ、再生した皮膚領域を構成している毛の種類や毛包間距離が天然の皮膚と同等であったことから、iPS細胞から胎児期の皮膚領域を誘導して完全な皮膚を再生したことを明らかとした(Science Advances, 2016)。以上の成果により、毛包に限定して器官を再誘導可能な生体由来幹細胞シーズの探索と、iPS細胞からの器官誘導技術の確立を達成した。
(3)今年度も引き続き生体内に存在する糖鎖構造と自己組織化ペプチドを組み合わせた新規ゲルを作製し、力学特性(動的粘弾性)解析を進めた。化学的架橋により形成されるゲルは免疫原性、細胞毒性が懸念されることから、物理架橋によるゲル化を行った結果、このゲル化は自己組織化ペプチドの凝集に対し、糖鎖が相互作用することにより生じたものであることを明らかとした。本成果により、器官再生医療の臨床応用に適用可能な機能性糖鎖ならびに自己組織化ペプチドを利用した新規機能性ゲル材料の基盤技術開発を達成した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (52 results)

All 2016 2015

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (38 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 26 results) Book (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Bioengineering a 3D integumentary organ system from iPS cells using an in vivo transplantation model2016

    • Author(s)
      1Ryoji Takagi, Junko Ishimaru, Ayaka Sugawara, Koh-ei Toyoshima, Kentaro Ishida, Miho Ogawa, Kei Sakakibara, Kyosuke Asakawa, Akitoshi Kashiwakura, Masamitsu Oshima, Ryohei Minamide, Akio Sato, Toshihiro Yoshitake, Akira Takeda, Hiroshi Egusa & Takashi Tsuji
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 2(4) Pages: e1500887

    • DOI

      10.1126/sciadv.1500887

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Thermal denaturation behavior of collagen fibrils in wet and dry environment2016

    • Author(s)
      Y. Suwa, K. Nam, K. Ozeki, T. Kimura, A. Kishida, T. Masuzawa.
    • Journal Title

      J Biomed Mater Res Part B

      Volume: 104B Pages: 538-545

    • DOI

      10.1002/jbm.b.33418

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Scaffold-free fabrication of osteoinductive cellular constructs using mouse gingiva-derived induced pluripotent stem cells2016

    • Author(s)
      Okawa H, Kayashima H, Sasaki JI, Miura J, Kamano Y, Kosaka Y, Imazato S, Yatani H, Matsumoto T, Egusa H
    • Journal Title

      Stem Cells Int

      Volume: Article ID 6240794 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1155/2016/6240794

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fabrication of fibrillized collagen microspheres with the microstructure resembling an extracellular matrix.2015

    • Author(s)
      A. Matsuhashi, K. Nam, T. Kimura, A. Kishida
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 11 Pages: 2844-2851

    • DOI

      10.1039/c4sm01982b

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Topical Application of Lithium Chloride on the Pulp Induces Dentin Regeneration.2015

    • Author(s)
      Ishimoto K, Hayano S, Yanagita T, Kurosaka H, Kawanabe N, Itoh S, Ono M, Kuboki T, Kamioka H, Yamashiro T.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 10(3) Pages: 1-12

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0121938

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peptide-modified Substrate for Modulating Gland Tissue Growth and Morphology In vitro.2015

    • Author(s)
      Taketa H, Sathi GA, Farahat M, Rahman KA, Sakai T, Hirano Y, Kuboki T, Torii Y, Matsumoto T.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1038/srep11468

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluocinolone Acetonide Is a Potent Synergistic Factor of TGF-β3-associated Chondrogenesis of Bone Marrow-derived Mesenchymal Stem Cells for Articular Surface Regeneration.2015

    • Author(s)
      Hara ES, Ono M, Pham HT, Sonoyama W, Kubota S, Takigawa M, Matsumoto T, Young MF, Olsen BR, Kuboki T.
    • Journal Title

      Jounal of Bone and Mineral Research

      Volume: 30(9) Pages: 1585-1596

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CCN4/WISP-1 Positively Regulates Chondrogenesis by Controlling TGF-β3 Function.2015

    • Author(s)
      Yoshioka Y, Ono M, Maeda A, Kilts TM, Hara ES, Khattab H, Ueda J, Aoyama E, Oohashi T, Takigawa M, Young MF, Kuboki T.
    • Journal Title

      Bone

      Volume: 22(5) Pages: 162-170

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 上皮・間葉相互作用による器官形成と今後の課題2016

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      第15回日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      大阪・大阪国際会議場
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Invited
  • [Presentation] 再生医療の最前線としての毛髪科学2016

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      第79回日本皮膚科学会
    • Place of Presentation
      東京・京王プラザホテル
    • Year and Date
      2016-03-17
    • Invited
  • [Presentation] 歯根膜-人工歯一体化を目指した脱細胞化歯根膜マトリクスの再細胞化2016

    • Author(s)
      中村奈緒子, 木村剛, 伊東愛, 藤里俊哉, 辻孝, 岸田晶夫
    • Organizer
      第15回日本再生医療学会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-03-17
  • [Presentation] iPS細胞を用いた骨再生医療戦略2016

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      第70回 東京工業大学精密工学研究所シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学すずかけ台キャンパス、横浜市、神奈川
    • Year and Date
      2016-03-11
    • Invited
  • [Presentation] 再生医療からこれからのインプラント治療を考える2016

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      日本口腔インプラント学会
    • Place of Presentation
      東京・京王プラザホテル
    • Year and Date
      2016-02-14
    • Invited
  • [Presentation] iPS Cell-Based Strategies in Bone Tissue Engineering2016

    • Author(s)
      Egusa Hiroshi
    • Organizer
      The 6th International Symposium for Interface Oral Health Science
    • Place of Presentation
      艮陵会館、仙台市、宮城
    • Year and Date
      2016-01-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 次世代再生医療としての毛髪再生医療の実現を目指して2015

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      "未来へのバイオ技術"勉強会「脱毛症の病態と毛髪再生の試み」バイオインダストリー協会
    • Place of Presentation
      東京・歯科医師会館大会議
    • Year and Date
      2015-12-13
    • Invited
  • [Presentation] iPS cells: What they are and what they can contribute to the field of dentistry2015

    • Author(s)
      Egusa Hiroshi
    • Organizer
      Chulalongkorn-Tohoku Joint Symposium in Dental Science 2015
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thai
    • Year and Date
      2015-12-09
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] iPS cells and their expected role in the future of dentistry2015

    • Author(s)
      Egusa Hiroshi
    • Organizer
      The 3rd Sino-Japan Dental Science Symposium
    • Place of Presentation
      Fujian, China
    • Year and Date
      2015-11-24
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hair Regeneration as a Future Organ Replacement Regenerative Therapy2015

    • Author(s)
      Takashi Tsuji
    • Organizer
      9th World Congress for Hair Research
    • Place of Presentation
      Miami (U.S.A.)
    • Year and Date
      2015-11-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 歯根膜マトリクスの人工歯一体型歯周組織ユニットへの応用2015

    • Author(s)
      中村奈緒子, 木村剛, 伊東愛, 藤里俊哉, 辻孝, 岸田晶夫
    • Organizer
      第53回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      東京ドームホテル(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-11-19
  • [Presentation] 人工歯一体型歯周組織ユニット創製のための歯根膜マトリクスの開発2015

    • Author(s)
      中村奈緒子、木村剛、伊東愛、藤里俊哉、辻孝、岸田晶夫
    • Organizer
      第37回日本バイオマテリアル学会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-11-09
  • [Presentation] 再生医療と新規機能性ヘルスケア分野の産業化2015

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      国際フロンティア産業メッセ
    • Place of Presentation
      東京・アットビジネスセンター東京駅八重洲通り
    • Year and Date
      2015-11-06
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞技術が描く歯科医療の未来2015

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      平成27年度 日本補綴歯科学会東北・北海道支部学術大会
    • Place of Presentation
      岩手県歯科医師会8020プラザ、盛岡、岩手
    • Year and Date
      2015-10-25
    • Invited
  • [Presentation] Tooth and Salivary Gland Regeneration as a Future Oral Treatment2015

    • Author(s)
      Takashi Tsuji
    • Organizer
      2015 中華牙醫學會第二十屆第一次會員大會暨第三十八次學術研討會暨全國牙科器材展
    • Place of Presentation
      Taipei (Taiwan)
    • Year and Date
      2015-10-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] iPS cells: What they are and what they can contribute to the field of dentistry2015

    • Author(s)
      Egusa Hiroshi
    • Organizer
      Hongkong Univesity-Tohoku University 1st Bilateral Dental Symposium
    • Place of Presentation
      香港、中国
    • Year and Date
      2015-10-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Effect of Tryptophan to Bone Marrow-derived Mesenchymal Stromal Cells on the Stemness and Osteogenesis in vitro and in vivo.2015

    • Author(s)
      Pham HT, Ono M, Hara ES, Oida Y, Nguyen HT, Akiyama K, Kuboki T.
    • Organizer
      The 36th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research.
    • Place of Presentation
      Seattle, USA
    • Year and Date
      2015-10-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] iPS細胞を用いた骨再生研究とインプラント臨床への展望2015

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      第45回 日本口腔インプラント学会学術大会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター、岡山、岡山県
    • Year and Date
      2015-09-22
    • Invited
  • [Presentation] 16th Biennial Meeting of International College of Prosthodontists2015

    • Author(s)
      Egusa Hiroshi
    • Organizer
      iPS cells and their expected role in the future of prosthodontics
    • Place of Presentation
      Korea, Souel
    • Year and Date
      2015-09-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Periodontal Reconstruction using Decellularized Periodontal Tissue Combined with Artificial Tooth2015

    • Author(s)
      Akio Kishida, Naoko Nakamura, Ai Ito, Kwangwoo Nam, Tsuyoshi Kimura, Toshiya Fujisato, Takashi Tsuji
    • Organizer
      4th TERMIS-World Congress
    • Place of Presentation
      Boston Marriot Copley Place (Boston, MA, USA)
    • Year and Date
      2015-09-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Artificial Microenvironment of Decellularized Bone Marrow Induced Hematopoiesis2015

    • Author(s)
      Naoko Nakamura, Tsuyoshi Kimura, Kwangwoo Nam, Toshiya Fujisato, Takashi Tsuji, Hiroo Iwata, Akiko Kishida,
    • Organizer
      4th TERMIS-World Congress
    • Place of Presentation
      Boston Marriot Copley Place (Boston, MA, USA)
    • Year and Date
      2015-09-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acellular Periodontal Ligament Matrix for Artificial Tooth Implant2015

    • Author(s)
      Naoko Nakamura, Tsuyoshi Kimura, Ai Ito, Toshiya Fujisato, Takashi Tsuji, Akio Kishida,
    • Organizer
      27th European Conference on Biomaterials (ESB2015)
    • Place of Presentation
      ICE Krakow Congress Centre (Krakow, Poland)
    • Year and Date
      2015-09-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 毛髪再生医療に向けた研究の最前線とヘルスケアサイエンス2015

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      毛髪科学技術者協会 西日本支部 40周年記念大会及び第40回学術大会
    • Place of Presentation
      大阪・中央公会堂
    • Year and Date
      2015-07-31
    • Invited
  • [Presentation] 次世代再生医療としての口腔器官の再生2015

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      第33回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京・京王プラザホテル
    • Year and Date
      2015-07-24
    • Invited
  • [Presentation] Among Glucocorticoids, Fluocinolone Acetonide is Unique in Potentiating TGF-β3-mediated Chondrogenesis of BMSCs and Promoting Articular Cartilage Repair.2015

    • Author(s)
      Hara ES, 大野充昭, Pham HT, Young MF, 久保田 聡, 滝川正春, 窪木拓男.
    • Organizer
      第33回日本骨代謝学会学術集会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル、新宿、東京
    • Year and Date
      2015-07-23
  • [Presentation] iPS細胞が可能にする歯科医療とは2015

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      日本臨床歯周病学会第33回年次大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター会議棟、仙台市、宮城県
    • Year and Date
      2015-07-18
    • Invited
  • [Presentation] iPS cells: What they are and what they can contribute to the field of dentistry2015

    • Author(s)
      Egusa Hiroshi
    • Organizer
      Sichuan-Tohoku Dental Symposium 2015
    • Place of Presentation
      Sichuan, China
    • Year and Date
      2015-07-10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The Combination of Fluocinolone Acetonide and TGF-β3 Promotes Strong Chondrogenesis of hBMSCs for Articular Surface Regeneration.2015

    • Author(s)
      Hara ES, 大野充昭, Pham HT, 園山 亘, 久保田 聡, 滝川正春, 松本卓也, Young MF, Olsen BR, 窪木拓男.
    • Organizer
      第6回骨バイオサイエンス研究会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター、岡山、岡山
    • Year and Date
      2015-07-04
  • [Presentation] 次世代再生医療の実現に向けた研究戦略と展開2015

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      バイオアセンブラ 第9回シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪・大阪大学会館
    • Year and Date
      2015-07-02
    • Invited
  • [Presentation] 歯科再生技術が導く歯・歯周組織の包括的再生2015

    • Author(s)
      大島 正充
    • Organizer
      公益社団法人日本補綴歯科学会第124回学術大会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ、埼玉、日本
    • Year and Date
      2015-05-30
  • [Presentation] iPS細胞を用いた骨組織再生2015

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      日本組織培養学会第88回大会
    • Place of Presentation
      広島大学 霞キャンパス内、広島市、広島
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Invited
  • [Presentation] 次世代再生医療としての器官再生の研究戦略と展開2015

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      第5回徳島腎臓病を考える会
    • Place of Presentation
      大阪・大阪大学会館
    • Year and Date
      2015-05-26
    • Invited
  • [Presentation] 次世代再生医療としての外分泌腺の器官再生2015

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      SJS患者会
    • Place of Presentation
      東京・ハロー貸会議室半蔵門
    • Year and Date
      2015-05-23
    • Invited
  • [Presentation] Biological Regenerative Medicine in Prothodontic Practice-to Attain Reliable and Sophisticated Dental Implant Therapy.2015

    • Author(s)
      Kuboki T.
    • Organizer
      5th Research Week-International Symposium of Oral Medicine, College of Oral Medicine, Taipei Medical University.
    • Place of Presentation
      Taipei,Taiwan
    • Year and Date
      2015-05-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 歯科領域における再生医療の動向と展望2015

    • Author(s)
      江草 宏
    • Organizer
      第69回 日本口腔科学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場・大阪市、大阪
    • Year and Date
      2015-05-13
    • Invited
  • [Presentation] Preparation of decellularized mandible bone with periodontal membrane for periodontal reconstruction2015

    • Author(s)
      Naoko Nakamura, Ai Ito, Kwangwoo Nam, Tsuyoshi Kimura, Toshiya Fujisato, Takashi Tsuji, Akio Kishida,
    • Organizer
      Society for Biomaterials, 2015 Annual Meeting & Exposition
    • Place of Presentation
      Charlotte Convention Center(Charlotte, NC, USA)
    • Year and Date
      2015-04-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 上皮・間葉相互作用による機能的な外胚葉性器官再生2015

    • Author(s)
      辻孝
    • Organizer
      第29回日本医学会総会 2015 関西
    • Place of Presentation
      京都・国立京都国際会館
    • Year and Date
      2015-04-12
    • Invited
  • [Presentation] iPS cells: What they are and what they can contribute to prosthodontics2015

    • Author(s)
      Egusa Hiroshi
    • Organizer
      2015 Biennial Joint Congress of JPS-CPS-KAP
    • Place of Presentation
      小涌園、神奈川、箱根
    • Year and Date
      2015-04-11
  • [Book] 再生医療用足場材料の開発と市場、第I編第4章 脱細胞化技術と足場材料への応用2016

    • Author(s)
      中村奈緒子、岸田晶夫
    • Total Pages
      267
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] 関節軟骨の再生を強力に誘導するステロイドホルモン.2015

    • Author(s)
      Hara ES, 大野充昭,窪木拓男
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      骨・関節・軟骨治療のための新製品開発と臨床ニーズ~治療薬,診断薬,診断装置,健康食品~
  • [Book] Horizontal Alveolar Ridge Augmentation in Implant Dentistry, A Surgical Manual.2015

    • Author(s)
      Oshima M, Tsuji T.
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      Wiley-Blackwell
  • [Book] Engineering Mineralized and Load Bearing Tissues2015

    • Author(s)
      Oshima M, Tsuji T.
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      Springer International Publishing.
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 皮膚付属器官を有する全層皮膚の製造方法2015

    • Inventor(s)
      辻 孝、豊島 公栄
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社オーガンテクノロジーズ
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2015/075287
    • Filing Date
      2015-09-07
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] キヌレニンを応用した骨折治療法2015

    • Inventor(s)
      窪木拓男、大野充昭、他
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人、岡山大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願 2011-037932
    • Filing Date
      2015-11-18

URL: 

Published: 2017-01-06  

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