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独自手法でES細胞から誘導された肝細胞を用いた慢性肝不全治療用人工肝臓の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16206079
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関九州大学

研究代表者

梶原 稔尚 (2005)  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10194747)

船津 和守 (2004)  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80037960)

研究分担者 水本 博  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (90346817)
中澤 浩二  北九州市立大学, 国際環境工学部, 助教授 (00304733)
梶原 稔尚  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10194747)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
49,920千円 (直接経費: 38,400千円、間接経費: 11,520千円)
2005年度: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円)
2004年度: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円)
キーワードES細胞 / オルガノイド / 分化誘導 / 肝細胞 / 中空糸 / ハイブリッド型人工肝臓 / 再生医療
研究概要

本研究課題の研究成果概要を下記に示す。
オルガノイド培養によるES細胞から肝細胞への分化誘導技術の開発として,遠心力を利用して中空糸内部にてオルガノイドを形成させる中空糸/オルガノイド培養を用いて検討を行った。まず齧歯類であるマウスES細胞を用いて検討を行った結果,中空糸内部に充填されたマウスES細胞は活発な増殖能を示し,高密度培養を達成するとともにオルガノイドを形成した。さらにES細胞から肝細胞への分化誘導効果が報告されている種々の分化誘導因子を添加することによりmRNAレベルでの種々の肝特異的マーカーの発現とともに,アルブミン分泌能,アンモニア除去能の発現が認められた。高密度培養を達成した結果,培養空間体積あたりでは初代マウス肝細胞と比較して1/2〜同等程度のアルブミン分泌能,アンモニア除去能を発現することが示された。次に霊長類ES細胞であるカニクイサルES細胞を用いた検討を行った結果,同様に旺盛な増殖能を示し高密度培養を達成した。一方肝機能評価としてアンモニア除去能を評価した結果、特別な分化誘導因子を添加することなく機能の発現が認められた。サルES細胞を用いたオルガノイド培養法における肝機能発現レベルを初代ブタ肝細胞、初代ヒト肝細胞およびヒト肝芽腫由来細胞株であるHepG2、C3Aと比較した。その結果、培養空間体積あたりでの機能発現レベルは初代肝細胞の約1/3、ヒト肝由来細胞株と同等の値を示した。分化誘導条件の最適化によりさらなる機能向上も見込め,本結果は将来的に同じ霊長類であるヒトES細胞に適用することにより,臨床用人工肝臓開発における細胞源確保の課題を解決する有望な手段であることが示された。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (34件) 図書 (9件)

  • [雑誌論文] Differentiation effects by the combination of spheroid formation and sodium butyrate treatment in human hepatoblastoma cell line (Hep G2) : a possible cell source for hybrid artificial liver2006

    • 著者名/発表者名
      J.Fukuda et al.
    • 雑誌名

      Cell Transplantation Vol.14, No.10

      ページ: 819-827

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 肝細胞オルガノイドを利用したハイブリッド型人工肝臓2006

    • 著者名/発表者名
      中澤浩二 他
    • 雑誌名

      再生医療 Vol.5 Suppl

      ページ: 88-88

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 最新医療を支える成型加工技術の現状2005

    • 著者名/発表者名
      中澤浩二 他
    • 雑誌名

      プラスチックス 56(9)

      ページ: 147-152

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 人工臓器開発における化学工学の役割2005

    • 著者名/発表者名
      水本博 他
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング 50(9)

      ページ: 688-693

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] オルガノイド培養法を利用したハイブリッド型人工肝臓の開発2005

    • 著者名/発表者名
      青木健太朗 他
    • 雑誌名

      化学工学シンポジウムシリーズ 79

      ページ: 80-83

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Differentiation effects by the combination of spheroid formation and sodiumbutyrate treatment in human hepatoblastoma cell line (Hep G2) : a possible cell source for hybrid artificial liver2005

    • 著者名/発表者名
      J.Fukuda et al.
    • 雑誌名

      Cell Transplantation 14(10)

      ページ: 819-827

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hepatocyte organoid culture in elliptic hollow fibers to develop a hybrid artificial liver2005

    • 著者名/発表者名
      J.Fukuda et al.
    • 雑誌名

      The International Journal of Artificial Organs Vol.27, No.12

      ページ: 1091-1099

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The current situation of polymer processing technique to support the latest medical care2005

    • 著者名/発表者名
      K.Nakazawa et al.
    • 雑誌名

      Japan Plastics Vol.56, No.9

      ページ: 1047-1052

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Role of chemical engineering on artificial organs development2005

    • 著者名/発表者名
      H.Mizumoto et al.
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Vol.50, No.9

      ページ: 688-693

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a hybrid artificial liver using hepatocyte organoid culture2005

    • 著者名/発表者名
      K.Aoki et al.
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Symposium Series 79

      ページ: 80-83

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Differentiation effects by the combination of spheroid formation and sodium butyrate treatment in human hepatoblastoma cell line (Hep G2): a possible cell source for hybrid artificial liver2005

    • 著者名/発表者名
      J.Fukuda et al.
    • 雑誌名

      Cell Transplantation 14

      ページ: 819-827

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of a hybrid artificial liver module with a hepatocyte organoid2005

    • 著者名/発表者名
      H.Mizumoto et al.
    • 雑誌名

      The International Journal of Artificial Organs 28

      ページ: 197-197

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 人工臓器開発における化学工学の役割2005

    • 著者名/発表者名
      水本博 他
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング 50

      ページ: 688-693

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 最新医療を支える成形加工技術の現状2005

    • 著者名/発表者名
      中澤浩二 他
    • 雑誌名

      プラスチックス 56

      ページ: 147-152

    • NAID

      40006893109

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ハイブリッド型人工肝臓の開発におけるこれまでの到達点と今後の課題2005

    • 著者名/発表者名
      水本博 他
    • 雑誌名

      人工臓器 34

    • NAID

      10016759107

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 肝不全ラットを用いた中空糸/オルガノイド型人工肝臓の性能評価2005

    • 著者名/発表者名
      青木健太朗 他
    • 雑誌名

      人工臓器 34

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] PUF/スフェロイド型人工肝臓モジュール内でのES細胞の肝細胞への分化誘導2005

    • 著者名/発表者名
      松本欣也 他
    • 雑誌名

      人工臓器 34

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 中空糸/オルガノイド培養法によるES細胞から肝細胞への分化誘導技術の開発2005

    • 著者名/発表者名
      野田康一 他
    • 雑誌名

      化学工学会第37回秋季大会研究発表講演要旨集

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] マウスES細胞のポリウレタン発砲体(PUF)/スフェロイド培養法への適用による肝細胞への分化誘導の試み2005

    • 著者名/発表者名
      石原和久 他
    • 雑誌名

      再生医療 Vol.4 Suppl

      ページ: 105-105

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 肝細胞オルガノイド培養法を利用したハイブリッド型人工肝臓2004

    • 著者名/発表者名
      中澤浩二 他
    • 雑誌名

      医工学治療 16(3)

      ページ: 163-167

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hybrid artificial liver with polyurethane foam / spheroid culture for treatment of acute liver failure2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of The 10th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress

      ページ: 1-7

    • NAID

      130005052456

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a hybrid artificial liver module having liver lobule-like strucuture2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mizumoto et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of The 10th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress

      ページ: 1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Organoid-sheet formation for hepatocyte and myocardial cell culture2004

    • 著者名/発表者名
      K.Ishihara et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of The 10th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress

      ページ: 1-9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] hepatocyte organoid culture in elliptic hollow fibers to develop a hybrid artificial liver2004

    • 著者名/発表者名
      J.Fukuda et al.
    • 雑誌名

      The International Journal of Artificial Organs 27(12)

      ページ: 1091-1099

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A hybrid artificial liver using hepatocyte organoid2004

    • 著者名/発表者名
      K.Nakazawa et al.
    • 雑誌名

      Therapeutics & Engineering Vol.16, No.3

      ページ: 163-167

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hybrid artificial liver with polyurethane foam/spheroid culture for treatment of acute liver failure2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiwara et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of The 10th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress

      ページ: 1-7

    • NAID

      130005052456

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a hybrid artificial liver module having liver lobule-like structure2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mizumoto et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of The 10th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress

      ページ: 1-7

    • NAID

      130005052450

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Establishment of a novel hepatocyte organoid culture and its application to a hybrid artificial liver2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mizumoto et al.
    • 雑誌名

      ABSTRACT BOOK of the Joint Meeting of the Tissue Engineering Society International and the European Tissue Engineering society

      ページ: 264-264

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of a hybrid artificial liver module with liver lobule-like structure by applying to a liver failure rat2004

    • 著者名/発表者名
      K.Aoki et al.
    • 雑誌名

      ABSTRACT BOOK of the Joint Meeting of the Tissue Engineering Society International and the European Tissue Engineering society

      ページ: 263-263

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a hybrid artificial liver module having liver lobule-like strucuture2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mizumoto et al.
    • 雑誌名

      Congress proceedings of the 10th APCChE Cogress (CD-ROM)

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 急性及び慢性肝不全治療用ハイブリッド型人工肝臓の開発2004

    • 著者名/発表者名
      中澤浩二 他
    • 雑誌名

      医工学治療 16 Suppl.

      ページ: 61-61

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 肝不全ラットへの適用による中空糸/オルガノイド型人工肝臓の性能評価2004

    • 著者名/発表者名
      水本博 他
    • 雑誌名

      Organ Biology 11・2

      ページ: 162-162

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation of a sheet-shaped organoid using rat hepatocytes for long-term maintenance of liver-specific functions

    • 著者名/発表者名
      K.Ishihara et al.
    • 雑誌名

      The International Journal of Artificial Organs (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Formation of a sheet-shaped organoid using rat hepatocytes for long-term maintenance of liver-specific functions

    • 著者名/発表者名
      K.Ishihara et al.
    • 雑誌名

      The International Journal of Artificial Organs (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 生体工学概論(6.2 人工臓器工学)2006

    • 著者名/発表者名
      水本博 他
    • 総ページ数
      237
    • 出版者
      コロナ社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 生体工学概論(6.2節 人工臓器工学)2006

    • 著者名/発表者名
      水本博 他
    • 総ページ数
      237
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 化学工学シンポジウムシリーズ79 診断・治療システムにおける化学工学(第3部3.1)2006

    • 著者名/発表者名
      青木健太朗 他
    • 総ページ数
      124
    • 出版者
      化学工学会
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Artificial Organs, Bioengineering and Biomedical Engineering, Chap.6, Sec.22005

    • 著者名/発表者名
      H.Mizumoto et al.
    • 出版者
      Corona Publishing Co.Ltd.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 化学工学ハンドブック(9.4細胞培養工学,9.4.1)2004

    • 著者名/発表者名
      水本博 他
    • 総ページ数
      591
    • 出版者
      朝倉書店
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 繊維便覧(第4部門4・11・1節 人工肝臓)2004

    • 著者名/発表者名
      福田淳二 他
    • 総ページ数
      1009
    • 出版者
      丸善株式会社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Animal cell culture, Handbook of Chemical Engineering, Chap.9, Sec.9.4.12004

    • 著者名/発表者名
      H.Mizumoto et al.
    • 出版者
      Asakura Co.Ltd.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Artificial liver, Handbook of Textile, Part.4, Sec.4.11.12004

    • 著者名/発表者名
      J.Fukuda et al.
    • 総ページ数
      831
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 化学工学ハンドブック(9.4 細胞培養工学,9.4.1)2004

    • 著者名/発表者名
      水本博 他
    • 総ページ数
      591
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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