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HLA genome editing of dental pulp cells for iPS cell stock.

Research Project

Project/Area Number 19K22707
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

Tezuka Ken-ichi  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (50236973)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上岡 寛  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (80253219)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords歯髄細胞 / ゲノム編集 / ヒト白血球抗原 / iPS細胞ストック / ブロックチェーン / トレーサビリティ / Symbol / zinc finger nuclease / 乳歯 / CRISPR / Zinc Finger Nuclease / iPS細胞 / HLA / AI / トレーサビリティー
Outline of Research at the Start

現在、国内ではHLAハプロタイプホモiPS細胞ストックプロジェクトによって、HLAを合わせた他家移植が可能になり、すでに日本人の半分をカバーする見通しが立っている。われわれは、さらに高い人口カバー率の達成や世界展開を鑑み、大量に入手でき、同じドナーから複数回採取が可能な乳歯歯髄細胞のHLA遺伝子を、最新のゲノム編集技術で安全に編集することで、低コストで高い人口カバー率を持つiPS細胞ストック構築を目指す。

Outline of Final Research Achievements

COVID-19 cast a significantly negative impact on this research. However, we already had a large stock of dental pulp cells derived from wisdom teeth, that could be used for our research in place of deciduous teeth we planed at initial stage. The shortage of new tooth collection lead us to construct a traceability system based on a blockchain technology. We also built a startup company, Shizui Laboratory Co., Ltd., and the new blockchain based-system applicable for medical application is attracting a large attention. We also found that traditional zinc finger nuclease (ZFN) is superior to novel CRISPR/dCas9-BE3 system for HLA locus specific genome editing. The activity and specificity of ZFN was remarkably high and will be used for HLA genome editing. We have published one review article and a preparing another paper to be published.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在再生医療技術を用いた治療が、自家移植から他家細胞移植にシフトしつつある。われわれは、少数の細胞ラインで多くの患者に適合するiPS細胞ストック構築に寄与できる2つの研究成果をあげることができた。ひとつは、zinc finger nucleaseによるゲノム編集が特異性と活性の双方で優れた性質を持つことの再確認。もうひとつは、ゲノム編集を含めたトレーサビリティ情報を記録するシステムをブロックチェーン技術を用いて構築できたことである。ブロックチェーンは生成型AIとともに、近年注目されている技術であり、個人情報等の厳格な管理が必要な医療分野での活用が期待されている。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021 2020 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Exosomes from dental pulp cells attenuate bone loss in mouse experimental periodontitis2021

    • Author(s)
      Shimizu Yuta、Takeda‐Kawaguchi Tomoko、Kuroda Izumi、Hotta Yasuaki、Kawasaki Hideya、Hariyama Takahiko、Shibata Toshiyuki、Akao Yukihiro、Kunisada Takahiro、Tatsumi Junichi、Tezuka Ken‐ichi
    • Journal Title

      Journal of Periodontal Research

      Volume: 57 Issue: 1 Pages: 162-172

    • DOI

      10.1111/jre.12949

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 歯髄細胞からのiPS細胞樹立2020

    • Author(s)
      川口知子,手塚建一
    • Journal Title

      整形・災害外科

      Volume: 63 Pages: 1573-1577

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] FGF2-Responsive Genes in human Dental Pulp Cells Assessed using a Rat Spinal Cord Injury Model2018

    • Author(s)
      Ken Sugiyama, Kosuke Nagashima, Takahiro Miwa, Yuta Shimizu, Tomoko Kawaguchi, Kazuki Iida, Naritaka Tamaoki, Daijiro Hatakeyama, Hitomi Aoki, Chikara Abe, Hironobu Morita, Takahiro Kunisada, Toshiyuki Shibata, Hidefumi Fukumitsu, and Ken-ichi Tezuka
    • Journal Title

      Journal of Bone and Mineral Metabolism.

      Volume: 印刷中 Issue: 3 Pages: 467-474

    • DOI

      10.1007/s00774-018-0954-8

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ヒト歯髄細胞エクソソームは歯周炎の進行を抑制する2022

    • Author(s)
      清水雄太, 川口知子, 黒田依澄, 飯田一規 , 畠山大二郎, 辰巳順一, 手塚建一
    • Organizer
      第21回日本再生医療学会
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    • Author(s)
      黒田依澄, 有本周平, 川口知子, 青木仁美 , 本橋力, 國貞隆弘, 手塚建一
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      第21回日本再生医療学会
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      手塚建一
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      第20回日本再生医療学会テクノオークション
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    • Author(s)
      手塚建一, 望月こもも, 黒田依澄, 川口知子,上岡寛
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      第20回日本再生医療学会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト歯髄細胞由来iPS細胞からのエクソソームの精製2021

    • Author(s)
      川口知子, 清水雄太, 黒田依澄, 飯田一規 , 畠山大二郎, 國貞隆弘, 柴田敏之, 手塚建一
    • Organizer
      第20回日本再生医療学会
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    • Author(s)
      手塚建一,高橋滉平,川口知子,清水雄太,黒田依澄
    • Organizer
      第19回日本再生医療学会
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  • [Presentation] 歯髄細胞由来エクソソームの特性評価およびLPS誘導性歯周炎モデルへの応用2020

    • Author(s)
      川口知子, 清水雄太, 黒田依澄, 柴田敏之, 國貞隆弘, 手塚建一
    • Organizer
      第19回日本再生医療学会
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  • [Presentation] 畳み込みニューラルネットワークを用いた 培養歯髄細胞密度評価法:ShizuiAI2020

    • Author(s)
      手塚建一,高橋滉平,川口知子,清水雄太,黒田依澄
    • Organizer
      第19回日本再生医療学会総会
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  • [Book] ブロックチェーン3.02020

    • Author(s)
      手塚建一
    • Total Pages
      440
    • Publisher
      NTS
    • ISBN
      9784860436827
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 株式会社しずい細胞研究所

    • URL

      http://shizuilab.com

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  • [Remarks] 手塚研究室

    • URL

      http://tezukalab.private.coocan.jp/

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      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2024-01-30  

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