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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Double-face culture system for application of alveolar epithelial cells induced from human iPS cells

Research Project

Project/Area Number 26293199
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

伊藤 功朗  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40447975)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 半田 知宏  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10432395)
小寺 秀俊  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20252471)
平井 豊博  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20359805)
劉 莉  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50380093)
三嶋 理晃  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (60190625)
室 繁郎  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60344454)
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, その他部局等, 教授 (80502947)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsiPS細胞 / 肺胞上皮細胞 / 気道上皮細胞 / ナノファイバー / 肺前駆細胞
Outline of Annual Research Achievements

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。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。(Gotoh S, Ito I, 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の一環としてナノファイバー(NF)上に肺前駆細胞を生着させる方法の検討を行った。また、NFにマトリクスをコートすることでこれらが向上することがわかった。4種の基質の比較を行い、細胞の接着・増殖が最適なものを決定し、培地条件を検討した結果、肺発生に重要な転写因子であるNkx2.1+を維持して培養継続が可能であった。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、肺胞上皮細胞誘導効率は低かった。
ヒトiPS細胞から気道上皮細胞の誘導を試み,線毛上皮細胞の高効率誘導が可能となり,三次元培養から二次元培養への展開,さらに線毛上皮運動の評価と線毛運搬能の評価が可能となった(Konishi S, Gotoh S, et al. Stem Cell Reports 2016;6:18-25.)。課題としては,細胞ごとに方向や時相的にランダムに運動している線毛の動きを,協調性のある一方向性の動きのある細胞シートを作成することであり,nanofludicsの技術を用いて克服できれば再生医療などに用いられる可能性が高まると考える。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Three-dimensional imaging forced oscillation technique to assess position-dependent airway obstruction in relapsing polychondritis; a case report.2017

    • Author(s)
      Kamada T, Ito I, Kanemitsu Y, Sato S, Matsumoto H, Niimi A, Mishima M.
    • Journal Title

      Respir Investig

      Volume: 55 Pages: 69-73

    • DOI

      10.1016/j.resinv.2016.09.005.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CT-assessed large airway involvement and lung function decline in eosinophilic asthma: The association between induced sputum eosinophil differential counts and airway remodeling.2016

    • Author(s)
      Inoue H, Ito I, Niimi A, Matsumoto H, Matsuoka H, Jinnai M, Takeda T, Oguma T, Otsuka K, Nakaji H, Tajiri T, Iwata T, Nagasaki T, Kanemitsu Y, Mishima M.
    • Journal Title

      J Asthma

      Volume: 53 Pages: 914-21

    • DOI

      10.3109/02770903.2016.1167903.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Directed Induction of Functional Multi-ciliated Cells in Proximal Airway Epithelial Spheroids from Human Pluripotent Stem Cells.2016

    • Author(s)
      Konishi S, Gotoh S, Tateishi K, Yamamoto Y, Korogi Y, Nagasaki T, Matsumoto H, Muro S, Hirai T, Ito I, Tsukita S, Mishima M
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 6 Pages: 320-6

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2015.11.010.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] iPS細胞を用いた肺疾患研究と治療戦略2016

    • Author(s)
      伊藤功朗
    • Organizer
      第37回日本呼吸器学会生涯教育講演会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-11-06
    • Invited
  • [Presentation] ヒトiPS細胞を用いた呼吸器系上皮細胞研究2016

    • Author(s)
      伊藤功朗
    • Organizer
      第52回日本肺サーファクタント・界面活性医学会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2016-10-29
    • Invited
  • [Presentation] Generation of lung epithelial cells from human iPS cells2016

    • Author(s)
      Isao Ito
    • Organizer
      第56回日本呼吸器学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-04-09
    • Invited
  • [Presentation] 症例を臨床から分子レベルまで考える「COPD」:「喫煙・感染と気道リモデリング~気道上皮のEMTを含めて~」2016

    • Author(s)
      伊藤功朗
    • Organizer
      第56回日本呼吸器学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-04-08
    • Invited
  • [Presentation] iPS細胞を用いた肺疾患研究と治療戦略2016

    • Author(s)
      伊藤功朗
    • Organizer
      第37回日本呼吸器学会生涯教育講演会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-04-07
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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