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2015 Fiscal Year Annual Research Report

マウスおよびヒトiPS細胞を用いた頭頸部組織の再生技術開発

Research Project

Project/Area Number 26293371
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

大森 孝一  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10233272)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今泉 光雅  福島県立医科大学, 医学部, 助教 (30554422)
吉江 進  福島県立医科大学, 医学部, 研究員 (70705459)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsiPS細胞 / 分化誘導 / 気道上皮細胞 / 軟骨細胞 / 人工材料
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、iPS細胞を利用した頭頸部領域における再生医療基盤技術の開発目指している。平成27年度は、分化誘導させたマウスiPS細胞を人工気管と組み合わせ、気管欠損部に移植し、気道上皮を含めた気管の再生実験を行った。
1. iPS細胞から気道上皮細胞への分化誘導:マウスiPS細胞から胚様体を形成し、アクチビンとbFGFを添加した無血清培地で培養後、air-liquid interface (ALI)法にて培養を行い、協調運動する線毛を有した気道上皮細胞への分化に成功した。(Yoshie S, et al. Cell Tissue Res. 2015)
2. 移植足場材料の検討:分化細胞を組み込む最適なスキャフォールドを検討するため、ポリプロピレンメッシュと様々な濃度のアテロコラーゲンを用いて人工気管を作製した。0.5もしくは1%の濃度で作製した人工気管は多孔質であり、良好な気道上皮再生が得られた。(Nakaegawa Y, et al. Ann Otol Rhinol Laryngol. 2016)
3. 移植方法の検討:人工気管にマウスiPS細胞から分化させた気道上皮細胞を付加させ、ヌードラットへの移植を行った。移植細胞の生存、更に線毛やタイトジャンクションも確認することができ、機能性を有した気道上皮細胞の再生が得られた。(Ikeda M, et al. Acta Otolaryngol. 2016)

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

前年度までにiPS細胞から気道上皮細胞への分化誘導法がある程度確立できており、時間とコストを削減できたため。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度の結果に基づきながら、更に再生気管の評価を続けるとともに、喉頭やその他頭頸部臓器の損傷、欠損モデルにも移植実験を行い、その再生効果を確認する。
特に再生上皮組織に関しては、線毛運動、水輸送、イオン輸送、バリア機能などについても評価する。また長期観察モデルにより再生組織の経時的な変化についても検討する。

Causes of Carryover

概ね研究が順調に遂行されたため、研究費を節約することができた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度はより多くの消耗品が必要となる予定であり、物品費にあてる。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Effect of Structural Differences in Collagen Sponge Scaffolds on Tracheal Epithelium Regeneration2016

    • Author(s)
      Nakaegawa Y, Nakamura R, Tada Y, Nomoto Y, Imaizumi M, Suzuki R, Nakamura T, Omori K
    • Journal Title

      Ann Otol Rhinol Laryngol

      Volume: 125 Pages: 115-22

    • DOI

      10.1177/0003489415599991

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regeneration of tracheal epithelium using mouse induced pluripotent stem cells2016

    • Author(s)
      Ikeda M, Imaizumi M, Yoshie S, Otsuki K, Miyake M, Hazama A, Wada I, Omori K
    • Journal Title

      Acta Otolaryngol

      Volume: Epub ahead of print Pages: 1-6

    • DOI

      10.3109/00016489.2015.1121548

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of airway epithelial cells with native characteristics from mouse induced pluripotent stem cells2015

    • Author(s)
      Yoshie S, Imaizumi M, Nakamura R, Otsuki K, Ikeda M, Nomoto Y, Wada I, Omori K
    • Journal Title

      Cell Tissue Res

      Volume: Epub ahead of print Pages: 1-12

    • DOI

      10.1007/s00441-015-2304-7

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Generation of various ion channels-expressing functional airway epithelial cells from induced pluripotent stem (iPS) cells2016

    • Author(s)
      Yoshie S, Omori K, Miyake M, Kobayashi D, Hazama A
    • Organizer
      第93回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-23
  • [Presentation] Classification system for animal vocal fold surgery: resection margins impact histological outcomes2016

    • Author(s)
      Imaizumi M
    • Organizer
      The 10th East Asian Conference on Phonosurgery
    • Place of Presentation
      Kumamoto
    • Year and Date
      2016-03-06 – 2016-03-06
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] iPS 細胞および生体適合性足場材料を用いた喉頭・気管の再生医学研究2015

    • Author(s)
      今泉 光雅、大槻 好史、池田 雅一、中村 亮介、大森 孝一
    • Organizer
      第67回日本気管食道科学会
    • Place of Presentation
      福島
    • Year and Date
      2015-11-20 – 2015-11-20
  • [Presentation] Regeneration of laryngeal muscle using induced pluripotent stem cell derived skeletal muscle cells2015

    • Author(s)
      Bayu Tirta Dirja、吉江 進、池田 雅一、今泉 光雅、大槻 好史、中村 亮介、和田 郁夫、狭間 章博、大森 孝一
    • Organizer
      第67回日本気管食道科学会
    • Place of Presentation
      福島
    • Year and Date
      2015-11-20 – 2015-11-20
  • [Presentation] マウス iPS 細胞を用いた気管上皮組織の再生2015

    • Author(s)
      池田 雅一、今泉 光雅、吉江 進、大槻 好史、大森 孝一
    • Organizer
      第67回日本気管食道科学会
    • Place of Presentation
      福島
    • Year and Date
      2015-11-20 – 2015-11-20
  • [Presentation] iPS 細胞を用いた気管上皮再生の可能性2015

    • Author(s)
      大槻 好史、今泉 光雅、野本 幸男、池田 雅一、吉江 進、三宅 将生、 和田 郁夫、大森 孝一
    • Organizer
      第67回日本気管食道科学会
    • Place of Presentation
      福島
    • Year and Date
      2015-11-20 – 2015-11-20
  • [Presentation] Technological development for the regeneration of trachea and larynx with induced pluripotent stem cells (iPS) cells2015

    • Author(s)
      Imaizumi M, Otsuki K, Ikeda M, Yoshie S, Omori K
    • Organizer
      The 3rd Congress of European ORL-HNS
    • Place of Presentation
      Prague
    • Year and Date
      2015-06-07 – 2015-06-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Differentiation of mouse induced pluripotent stem cell for regeneration of tracheal epithelial cells2015

    • Author(s)
      Ikeda M, Imaizumi M, Yoshie S, Otsuki K, Miyake M, Hazama A, Omori K
    • Organizer
      The 136th Annual Meeting of the American Laryngological Association
    • Place of Presentation
      Boston
    • Year and Date
      2015-04-22 – 2015-04-23
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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