細胞間接着を導くジッパー状分子の創製と細胞間相互作用の時空間的解析手法の確立（国際共同研究強化）

• 研究課題/領域番号: 15KK0230
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 寺村 裕治 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (10365421)
• 研究期間 (年度): 2016 – 2019
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
• キーワード: 細胞表面修飾 / 細胞移植 / 臓器移植 / PEG脂質 / 腎移植 / 虚血再灌流障害 / 凝固系 / 補体系 / 腎臓移植 / 膵島移植 / 表面修飾 / 虚血再韓流障害 / 生体材料

研究成果の概要

これまで申請者が取り組んできたぽリエチレングリコール結合脂質（PEG 脂質）を利用したカプセル化技術を利用して、膵島や間葉系幹細胞の表面をカプセル化し、免疫拒絶反応を抑制できる生体適合性の高い細胞移植技術の確立に取り組むことを目的としていた。共同研究先であるスウェーデン　ウプサラ大学のBo Nilsson 教授のグループでは、臨床での細胞移植の研究実績があり、共同研究をスムーズに行うことができた。本共同研究では、特に移植直後に起きる免疫反応の制御に取り組むこと目指し、その制御に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

糖尿病治療を目的とした膵ランゲルハンス島（膵島）移植、様々な疾患の治療に検討されている間葉系幹細胞（MSC）および腎疾患に対する腎臓移植では、移植直後の炎症反応が原因で、細胞傷害を受けるため、生着率が大きく低下する。そのため、本研究成果は、細胞移植や臓器移植の生着率の向上に大きく寄与するものである。

研究成果

• [国際共同研究] ウプサラ大学ルドベック研究所(スウェーデン) (2017)
• [雑誌論文] Quantitative evaluation of the impact of artificial cell adhesion via DNA hybridization on E-cadherin-mediated cell adhesion (2020)
  • 著者名/発表者名: Togo Shodai、Sato Ken、Kawamura Ryuzo、Kobayashi Naritaka、Noiri Makoto、Nakabayashi Seiichiro、Teramura Yuji、Yoshikawa Hiroshi Y.
  • 雑誌名: APL Bioengineering 巻: 4 号: 1 ページ: 016103-016103
  • DOI: 10.1063/1.5123749
  • 査読あり
• [雑誌論文] Poly(2-aminoethyl methacrylate)-based polyampholyte brush surface with carboxylic groups to improve blood compatibility (2020)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Azuma, Taishi Matsushita, Vivek Anand Manivel, Kristina N Ekdahl, Bo Nilsson, Yuji Teramura and Madoka Takai
  • 雑誌名: J Biomater Sci Polym Ed 巻: 31 号: 5 ページ: 679-693
  • DOI: 10.1080/09205063.2019.1710900
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Combination of two antithrombogenic methodologies for preventing thrombus formation on a poly(ether ether ketone) substrate (2020)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Ishihara, Satoru Yanokuchi, Yuji Teramura, Kyoko Fukazawa
  • 雑誌名: Colloid Surface B 巻: - ページ: 111021-111021
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2020.111021
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞表面の工学的改質がもたらすバイオメディカル分野における可能性 (2020)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治、石原一彦
  • 雑誌名: バイオマテリアル 巻: 38 ページ: 132-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of Islet Microencapsulation with Thin Polymer Membranes for Long-Term Stability (2019)
  • 著者名/発表者名: Shota Toda, Kenta Asawa, Artin Fattah, Naoko Nakamura, Kristina N Ekdah, Bo Nilsson, Yuji Teramura
  • 雑誌名: Micromachines 巻: 10 号: 11 ページ: 755-755
  • DOI: 10.3390/mi10110755
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Modification of human MSC surface with oligopeptide-PEG-lipids for selective binding to activated endothelium (2019)
  • 著者名/発表者名: Makoto Noiri, Kenta Asawa, Naoya Okada1, Tomonobu Kodama, Yuichi Murayama, Yuuki Inoue, Kazuhiko Ishihara, Kristina N Ekdahl, Bo Nilsson, and Yuji Teramura
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res Part A 巻: - 号: 8 ページ: 1779-1792
  • DOI: 10.1002/jbm.a.36697
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Validation of an MPC polymer coating to reduce surface-induced cascade system activation in whole blood in in vitro and in vivo models (2019)
  • 著者名/発表者名: Sana Asif, Kenta Asawa, Yuuki Inoue, Kazuhiko Ishihara, Bjorn Lindell, Robin Holmgren, Bo Nilsson, Anneli Ryden, Marianne Jensen-Waern, Yuji Teramura, Kristina N Ekdahl
  • 雑誌名: Macromolecular Bioscience 巻: - 号: 5 ページ: 1800485-1800485
  • DOI: 10.1002/mabi.201800485
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Influence of cell adhesive molecules attached onto PEG-lipid-modified fluid surfaces on cell adhesion (2018)
  • 著者名/発表者名: Makoto Noiri, Keiichiro Kushiro, Shodai Togo, Ken Sato, Hiroshi Y. Yoshikawa, Madoka Takai and Yuji Teramura
  • 雑誌名: Colloid Surface B 巻: 175 ページ: 375-383
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2018.12.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rapid and highly efficient capture and release of cancer cells using polymeric microfibers immobilized with enzyme-cleavable peptides (2018)
  • 著者名/発表者名: Akifumi Yoshihara, Ryota Sekine, Takayuki Ueki, Yasuhito Kondo, Yoshiyuki, Sunaga, Tadashi Nakaji-Hirabayashi, Yuji Teramura and Madoka Takai
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: 67 ページ: 32-41
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2017.11.055
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 細胞接着剤の調製と応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治
  • 雑誌名: 高分子論文集 巻: 75 号: 2 ページ: 103-115
  • DOI: 10.1295/koron.2017-0052
  • NAID: 130006528537
  • ISSN: 0386-2186, 1881-5685
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Quartz Crystal Microbalance (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura and Madoka Takai
  • 雑誌名: Compendium of Surface and Interface Analysis 巻: なし ページ: 509-520
  • DOI: 10.1007/978-981-10-6156-1_83
  • ISBN: 9789811061554, 9789811061561
• [雑誌論文] Ratiometric fluorescence imaging of cell surface pH by poly(ethylene glycol)-phospholipid conjugated with fluorescein isothiocyanate (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Ohgaki, Yuji Teramura, Daichi Hayashi, Suguru Okuda, Shushi Nagamori, Madoka Taka and Yoshikatsu Kanai
  • 雑誌名: Sci Res 巻: 7 号: 1 ページ: 17484-17484
  • DOI: 10.1038/s41598-017-17459-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cell Adhesion Induced Using Surface Modification with Cell-Penetrating Peptide-Conjugated Poly(ethylene glycol)-Lipid: A New Cell Glue for 3D Cell-Based Structures (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura, Sana Asif, Kristina Nilsson-Ekdahl, Elisabet Gustafson, Bo Nilsson,
  • 雑誌名: ACS Appl Mater Interfaces 巻: 11 号: 1 ページ: 244-254
  • DOI: 10.1021/acsami.6b14584
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Heparinization of cell surfaces with short peptide-conjugated PEG-lipids regulates thromboinflammation in transplantation of human MSCs and hepatocytes (2016)
  • 著者名/発表者名: Sana Asif, Kristina Nilsson-Ekdahl, Karin Fromell, Elisabet Gustafson, Andreea Barbu, Katarina Le Blanc, Bo Nilsson, and Yuji Teramura
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: 35 ページ: 194-205
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2016.02.018
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dangerous liaisons: Complement, coagulation, and kallikrein/kinin crosstalk act as a linchpin in the events leading to thromboinflammation (2016)
  • 著者名/発表者名: Kristina Nilsson-Ekdahl, Yuji Teramura, Osama A. Hamad, Sana Asif, Claudia Durhkop, Karin Fromell, Elisabet Gustafson, Jaan Hong, Huda Kozarcanin, Peetra Magnusson, Marcus Huber-Lang, Peter Garred, Bo Nilsson
  • 雑誌名: Immunological Reviews 巻: 274 号: 1 ページ: 245-269
  • DOI: 10.1111/imr.12471
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Complement inhibition in biomaterial- and biosurface-induced thromboinflammation (2016)
  • 著者名/発表者名: Kristina N Ekdahl, Shan Huang, Bo Nilsson, Yuji Teramura
  • 雑誌名: Seminars in Immunology 巻: 28 号: 3 ページ: 268-277
  • DOI: 10.1016/j.smim.2016.04.006
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A hybrid of cells and pancreatic islets toward a new bioartificial pancreas (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura, Kristina Nilsson-Ekdahl, and Andreea Barbu
  • 雑誌名: Regenerative Therapy 巻: 4 ページ: 62-68
  • DOI: 10.1016/j.reth.2016.03.004
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] MPCポリマーコーティングによる凝固系・補体系の活性化抑制 (2019)
  • 著者名/発表者名: 浅輪健大, ASIF Sana, 井上祐貴, 石原一彦, NILSSON Bo, 寺村裕治
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] 臨床で役に立つ医工学研究を目指して －細胞移植と臓器移植を中心に－ (2019)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治
  • 学会等名: 第69回医用高分子研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Cell surface engineering using amphiphilic polymers for cell manipulation (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura
  • 学会等名: Symposium for Crossing Borders in Medical Nanoscience and Biomaterials, Karolinska Institute, Stockholm
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 留置したステントやコイルの血管内皮化度を調べるイメージング材料を目指して (2019)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治
  • 学会等名: 東京大学医学部附属病院 先端医療シーズ開発フォーラム2019 「アカデミアによるイノベーションの加速」
  • 招待講演
• [学会発表] Cell surface engineering for biomedical applications (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura
  • 学会等名: The University of Tokyo-iCONM-NANOTEC Joint Research Meeting on Precision Nanomedicine
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cell surface engineering for biomedical application (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura
  • 学会等名: Seminar series in Crossing-Borders, Karolinska Institute, Stockholm
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] PEG 脂質による血管内皮のコーティングとブタ腎移植 における虚血再灌流障害への保護効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治, Alireza Biglarnia, Marianne Jensen-Waern, Sana Asif・Kristina Nilsson-Ekdahl・Bo Nilsson
  • 学会等名: 第47回医用高分子シンポジウム
• [学会発表] Protective role of PEG-phospholipid conjugate in reducing ischemic reperfusion injury in kidney transplantation (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura, Sana Asif, Kristina N. Ekdahl, Elin Manell, Alireza Biglarnia, Marianne Jensen-Waern, Bo Nilsson
  • 学会等名: Biointerfaces International 2018 Zurich
  • 国際学会
• [学会発表] A new cell glue for 3D cell structures: Induced cell adhesion using surface modification with cellpenetrating peptide-PEG-lipid (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura, Sana Asif, Kristina N. Ekdahl, Elisabet Gustafson, Bo Nilsson
  • 学会等名: 5th TERMIS World Congress-2018 Kyoto
  • 国際学会
• [学会発表] Heparinization of cell surface with short peptide-conjugated PEG-lipids for regulation of thromboinflamation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura, Sana Asif, Kristina Ekdahl, Elisabet Gustafson, Katarina Le Blanc, Bo Nilsson
  • 学会等名: 2nd International Conference on Immune Responses to Biosurfaces: Mechanisms and Therapeutic Interventions
  • 発表場所: Rhodes, Greece
  • 年月日: 2016-10-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cell surface engineering with heparin conjugates using a short peptide-conjugated PEG-lipid for regulation of thromboinflammation in transplantation of human MSC and hepatocyte (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura, Sana Asif, Kristina N. Ekdahl, Elisabet Gustafson, Katarina Le Blanc, Bo Nilsson
  • 学会等名: European Chapter Meeting of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society 2016
  • 発表場所: Uppsala, Sweden
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会