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多能性幹細胞を用いた赤血球輸血製剤の大量安定供給システムの構築

Research Project

Project/Area Number 18J14237
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

杠 明憲  京都大学, 京都大学大学院 医学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords多能性幹細胞 / 赤血球分化 / 大量培養 / バイオリアクター
Outline of Annual Research Achievements

多能性幹細胞(PSC)を用いて輸血用赤血球を大量産生させる科学的基盤を明らかにし,安定供給を目指す研究である.以下の4項目に分けて研究を行なった.
[1. ヒトPSCからヒト造血前駆細胞への分化誘導] PSCからヒト造血前駆細胞(HPC)への分化誘導法の改良により生体成人型HPCの産生効率化に成功し,新たに特許申請及び第81回日本血液学会学術集会などで発表を行った.またヒト栄養欠乏性貧血との共通所見から現状の培地組成に不足した栄養素を複数同定した(論文準備中).この結果を基盤とし,臍帯血由来造血幹細胞様のPSC由来HPC集団の新たな誘導法を見出した.上記特許出願をさらに補強するための国際特許出願,及び論文作成まで実施した.
[2. 不死化赤血球株のプロファイリング] 不死化赤血球株の成熟化に向け,脱核とグロビンスイッチの完遂を目指した.多数の検討から遺伝子編集を追加せず成熟化する培養条件を見出したが,一方で細胞障害性が高まり生体内投与は不可能と判断した.追加検証によりいくつかの栄養素と低分子化合物の組合せが不死化赤芽球株の細胞寿命と増殖率を改善する事を見出した(特許出願準備中).
[3. 臍帯血由来培養赤血球と多能性幹細胞由来分化培養赤血球の比較] 生体内材料由来赤芽球と不死化赤血球株,PSC由来赤芽球で近しい細胞表面抗原分画についてTranscriptome解析を計画したが,細胞脆弱性など機能面での差異があまりに大きく,同実験は現時点で命題を解決するのに不十分と判断した.比較対象細胞の適正化を目的に検討を行なった.
[4. 不死化赤血球株の新規バイオリアクターへの適用・応用] 不死化赤血球株へバイオリアクターを適用し成熟化が起きるかを検討したが十分な成功事例を観察できていない.各種の物理化学条件と細胞内遺伝子発現の変化をマッピングする方法を適用し今後更なる検証を継続する.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2018

All Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Presentation] Apelinにより多能性幹細胞からの血液細胞分化能は亢進する2019

    • Author(s)
      杠 明憲
    • Organizer
      第81回日本血液学会学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Cell-matrix adhesion modulates pluripotent stem cell differentiation toward hematopoietic cells2019

    • Author(s)
      Akinori Yuzuriha
    • Organizer
      第17回幹細胞シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Environmental Cell-Matrix Adhesion Modulates Pluripotent Stem Cell Fate toward Definitive Hemogenic Endothelium and Hematopoietic Progenitor Cells2018

    • Author(s)
      Akinori Yuzuriha
    • Organizer
      60th ASH Annual Meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 中内胚葉系への分化抵抗性が解除された多能性幹細胞の作製方法2019

    • Inventor(s)
      江藤浩之,杠明憲
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 京都大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多能性幹細胞から造血性内皮細胞および/または造血前駆細胞を製造する方法2019

    • Inventor(s)
      江藤浩之,杠明憲
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 京都大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 中内胚葉系への分化抵抗性が解除された多能性幹細胞の作製方法2018

    • Inventor(s)
      江藤浩之,杠明憲
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 京都大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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