2014 Fiscal Year Annual Research Report
iPS細胞から誘導した肺胞上皮細胞利用への応用展開：表裏一体型培養システムの開発
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26293199
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊藤 功朗 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40447975)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三嶋 理晃 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60190625)
小寺 秀俊 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20252471)
劉 莉 京都大学, 学内共同利用施設等, 助教 (50380093)
新宅 博文 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80448050)
長船 健二 京都大学, 学内共同利用施設等, 教授 (80502947)
平井 豊博 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20359805)
室 繁郎 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60344454)
半田 知宏 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10432395)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / ES細胞 / 肺胞上皮細胞 / 気道上皮細胞 / nanofiber / microfluidics |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、ヒト未分化細胞（ES/iPS細胞）から発生の段階を踏んだ肺前駆細胞、Ⅱ型肺胞上皮細胞の誘導を行った。平面培養では、最終的に低効率ではあるがSPC陽性細胞を誘導したが、誘導効率の改善が望まれた。そこで、肺前駆細胞の段階から３次元でヒト胎児肺線維芽細胞と肺前駆細胞の共培養を行なったところ、球状体が形成され、その一部にSPCの発現が確認できた。また、生体内ではガス交換を担うI型肺胞上皮細胞のマーカーが、球状体の一部にみられた(Gotoh et al. Stem Cell Reports 2014)。引き続き、肺胞上皮細胞の誘導効率を上げる試みを行った。
ナノファイバー(NF)上に肺前駆細胞を生着させる方法の検討を行った。NF上に細胞外マトリックスでコーティングを行うことで、より多くの細胞を接着させるのに有効であると思われた。4種の基質の比較を行い、細胞の接着・増殖が最もよかったものを決定した。ついで、種々の培地条件でNF上に肺前駆細胞を培養した結果、肺発生に重要な転写因子であるNkx2.1+を維持したまま培養継続することができた。NF上で肺前駆細胞を線維芽細胞の共培養を行ったところ、一部の条件でSFTPC陽性細胞を確認したものの、その効率は低く、さらなる工夫を要する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
肺胞上皮細胞の誘導について、至適条件の検討や論文の追加実験などで時間を要した。肺胞前駆細胞をナノファイバー上で培養するための条件についての検討にも工夫と時間を要した。
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| Strategy for Future Research Activity |
表面マーカーであるCPM陽性の肺前駆細胞をFACS ARIA IIもしくはMACS（磁気ビーズ）システムを用いてソーティングし、ファイバーシートの表面に播種する。生着した段階でシートを上下反転し、血管内皮細胞(HUVECやHMVEC)を裏面に播種する。
肺胞上皮前駆細胞を分化誘導し、SPC陽性細胞がナノファイバーシート上で高率に出現する条件を検討する。条件が検討できれば、血管内皮細胞を播種するタイミングと培養条件を検討する。
表裏培養のめどがつけば、シートを培養するためのマイクロ流体デバイスの開発にも取り掛かる。
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| Causes of Carryover |
まとめ買いで割引となる高価な試薬について、購入を次年度に回したため。余剰が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
必要な試薬でまとめ買いで割引となるものに充当する。
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