| Project/Area Number |
15J04542
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Endocrinology
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
土生 正信 京都大学, iPS細胞研究所, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 膵オルガノイド / 膵分化誘導 / 糖尿病 / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ES細胞やiPS細胞を用いて膵島細胞を作製し、糖尿病の再生医療を開発するという試みは、過去30年にわたり多くの研究者たちが挑んできた課題である。研究開発の根本理念が「発生研究の知見に基づき、発生過程を培養皿上で再現する」事にある点は共有されており、多能性幹細胞からβ細胞に至る多段階分化ステップがin vitroで再現されてきた。しかし結果として出来たものは“インスリン陽性ではあるがブドウ糖濃度応答性を欠く、再生医療に使えない細胞”に留まっていた。この事は既報の膵発生研究ではβ細胞機能獲得のメカニズムを明らかに出来なかった事を端的に示しているだけでなく、これまでの研究は発生過程を不完全な形でしか再現していない事を示している。
上記既存研究の限界を超える為に、胎生期膵形成をより実際に近く再現することを試みた。膵発生は、(1)三次元構造の形態的変化を伴いながら、(2)内分泌細胞は、外分泌細胞とほぼ同時に形成されて終生外分泌組織に囲まれて存在する。従って、β細胞だけでなく、外分泌組織も含んだ立体的膵組織作製を目指す事がより良い機能の獲得に重要であると考えるからである。
ヒトES/iPS細胞は発生学上、桑実胚(内部細胞塊)に相当する。本研究では、ここから順序立てて内胚葉、原始腸管、後方前腸、膵決定、膵芽、分枝構造（tip-trunk）、内分泌/外分泌/膵管への分化を再現した。再生医療への応用を考えたときに、量産化という課題が存在し、これを解決する一つのアイデアとして、途中、原腸オルガノイド(三次元立体上皮構造）の段階でexpansionする方法を確立した。引き続き、原腸オルガノイドから、どの組み合わせのモルフォゲンセットが膵運命を決定することができるかを同定することができた。最終的に、内分泌、外分泌、膵管を含めた３上皮成分を同時に立体で誘導することが可能となった。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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