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脱細胞化血管組織へのiPS細胞由来血管細胞播種による自己成長型血管グラフトの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H04291
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 心臓血管外科学
研究機関京都大学

研究代表者

池田 義  京都大学, 医学研究科, 准教授 (40281092)

研究分担者 湊谷 謙司  京都大学, 医学研究科, 教授 (20393241)
岸田 晶夫  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60224929)
升本 英利  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (70645754)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード血管再生 / iPS細胞 / 移植・再生医療 / 循環器・高血圧 / 再生医学 / バイオテクノロジー / 細胞・組織 / 再生医療 / 脱細胞グラフト / ヒトiPS細胞
研究成果の概要

本研究において我々は、異種動物由来の脱細胞化ゼノグラフト血管組織を作製し、そこにヒト iPS 細胞由来の高純度血管細胞を播種することにより in vitro での再生血管を作製する方法を開発することにより、広い臨床応用を目指した自己成長型の血管グラフトの開発を目的とした。本研究で我々は高純度のヒトiPS細胞からの血管内皮細胞純化方法を確立した。また脱細胞異種血管組織にこのヒトiPS細胞由来血管内皮細胞を播種することにより効率よく再細胞化する方法を見出した。また、異種動物移植モデルにより、脱細胞化ゼノグラフトが宿主血管において再細胞化しうることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後増加が予想される虚血性心疾患および下肢虚血性疾患に対する外科的バイパス手術における小口径バイパスグラフトは医療材料として今後ますます重要性が増すものと思われる。本研究成果は動物由来の脱細胞組織に対してヒトiPS細胞由来の血管細胞を播種・再細胞化することによる、いわゆる「ヒト化」血管グラフトを量的制限なく供給しうるための基礎研究的基盤を与えるものであり、医療経済を含む社会的な意義が高いものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 2件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ハノーファー医科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ハノーファー医科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Management of retrosternal adhesion after median sternotomy by controlling degradation speed of a dextran and ε-poly (L-lysine)-based biocompatible glue2020

    • 著者名/発表者名
      Takai F, Takeda T, Yamazaki K, Ikeda T, Hyon SH, Minatoya K, Masumoto H.
    • 雑誌名

      Gen Thorac Cardiovasc Surg

      巻: - 号: 8 ページ: 793-800

    • DOI

      10.1007/s11748-020-01297-3

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The N-terminal lectin-like domain of thrombomodulin reduces acute lung injury without anticoagulant effects in a rat cardiopulmonary bypass model.2020

    • 著者名/発表者名
      Itonaga T, Hirao S, Yamazaki K, Ikeda T, Minatoya K, Masumoto H.
    • 雑誌名

      Gen Thorac Cardiovasc Surg

      巻: - 号: 8 ページ: 785-792

    • DOI

      10.1007/s11748-020-01292-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basic fibroblast growth factor attenuates left-ventricular remodeling following surgical ventricular restoration in a rat ischemic cardiomyopathy model.2020

    • 著者名/発表者名
      Nagasawa A, Masumoto H, Yanagi S, Kanemitsu N, Ikeda T, Tabata Y, Minatoya K.
    • 雑誌名

      Gen Thorac Cardiovasc Surg

      巻: 68(4) 号: 4 ページ: 311-318

    • DOI

      10.1007/s11748-019-01187-3

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      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of Engineering Plastics Plasticized Using Supercritical CO22020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe M, Hashimoto Y, Kimura T, Kishida A.
    • 雑誌名

      Polymers (Basel)

      巻: 12(1) 号: 1 ページ: 134-134

    • DOI

      10.3390/polym12010134

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] MicroRNA-145-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) nanoparticles attenuate venous intimal hyperplasia in a rabbit model.2019

    • 著者名/発表者名
      Nishio H, Masumoto H, Sakamoto K, Yamazaki K, Ikeda T, Minatoya K.
    • 雑誌名

      J Thorac Cardiovasc Surg

      巻: In press 号: 6 ページ: 2242-2251

    • DOI

      10.1016/j.jtcvs.2018.08.115

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On-pump beating CABG concomitant with bilateral living-donor lobar lung transplantation.2019

    • 著者名/発表者名
      Ueyama K, Miyahara S, Ide Y, Sakamoto K, Kanemitsu H, Yamazaki K, Ikeda T, Aoyama A, Date H, Minatoya K.
    • 雑誌名

      Heart Lung

      巻: 48 号: 2 ページ: 166-168

    • DOI

      10.1016/j.hrtlng.2018.08.008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chronic optical pacing conditioning of h-iPSC engineered cardiac tissues.2019

    • 著者名/発表者名
      Dwenger M, Kowalski WJ, Ye F, Yuan F, Tinney JP, Setozaki S, Nakane T, Masumoto H, Campbell P, Guido W, Keller BB.
    • 雑誌名

      J Tissue Eng

      巻: 10 ページ: 204173141984174-204173141984174

    • DOI

      10.1177/2041731419841748

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Extracellular Matrix Induces Periodontal Ligament Reconstruction In Vivo2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Naoko、Ito Ai、Kimura Tsuyoshi、Kishida Akio
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 13 ページ: 3277-3277

    • DOI

      10.3390/ijms20133277

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Re-epithelialization and remodeling of decellularized corneal matrix in a rabbit corneal epithelial wound model2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Yoshihide、Funamoto Seiichi、Sasaki Shuji、Negishi Jun、Hattori Shinya、Honda Takako、Kimura Tsuyoshi、Kobayashi Hisatoshi、Kishida Akio
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: C

      巻: 102 ページ: 238-246

    • DOI

      10.1016/j.msec.2019.04.024

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A hybrid small‐diameter tube fabricated from decellularized aortic intima‐media and electrospun fiber for artificial small‐diameter blood vessel2019

    • 著者名/発表者名
      Wu Pingli、Nakamura Naoko、Morita Hiroko、Nam Kwangwoo、Fujisato Toshiya、Kimura Tsuyoshi、Kishida Akio
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part A

      巻: 107 号: 5 ページ: 1064-1070

    • DOI

      10.1002/jbm.a.36631

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A fibrin‐coated pericardial extracellular matrix prevented heart adhesion in a rat model2018

    • 著者名/発表者名
      Funamoto Seiichi、Hashimoto Yoshihide、Kishida Akio、Negishi Jun
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials

      巻: 107 号: 4 ページ: 1088-1094

    • DOI

      10.1002/jbm.b.34201

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human iPS cell-derived cardiac tissue sheets for functional restoration of infarcted porcine hearts.2018

    • 著者名/発表者名
      Ishigami M, Masumoto H, Ikuno T, Aoki T, Kawatou M, Minakata K, Ikeda T, Sakata R, Yamashita JK, Minatoya K.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 13 号: 8 ページ: e0201650-e0201650

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0201650

    • NAID

      120006552912

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sustained release of basic fibroblast growth factor using gelatin hydrogel improved left ventricular function through the alteration of collagen subtype in a rat chronic myocardial infarction model.2018

    • 著者名/発表者名
      Li Z, Masumoto H, Jo JI, Yamazaki K, Ikeda T, Tabata Y, Minatoya K.
    • 雑誌名

      Gen Thorac Cardiovasc Surg.

      巻: 66 号: 11 ページ: 641-647

    • DOI

      10.1007/s11748-018-0969-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A therapeutic angiogenesis of sustained release of basic fibroblast growth factor using biodegradable gelatin hydrogel sheets in a canine chronic myocardial infarction model.2018

    • 著者名/発表者名
      Kumagai M, Minakata K, Masumoto H, Yamamoto M, Yonezawa A, Ikeda T, Uehara K, Yamazaki K, Ikeda T, Matsubara K, Yokode M, Shimizu A, Tabata Y, Sakata R, Minatoya K.
    • 雑誌名

      Heart Vessels

      巻: 33 号: 10 ページ: 1251-1257

    • DOI

      10.1007/s00380-018-1185-6

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Therapeutic angiogenesis by local sustained release of microRNA-126 using poly lactic-co-glycolic acid nanoparticles in murine hindlimb ischemia.2017

    • 著者名/発表者名
      Tsumaru S, Masumoto H, Minakata K, Izuhara M, Yamazaki K, Ikeda T, Ono K, Sakata R, Minatoya K.
    • 雑誌名

      J Vasc Surg.

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 1209-1215

    • DOI

      10.1016/j.jvs.2017.08.097

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient and robust differentiation of endothelial cells from human induced pluripotent stem cells via lineage control with VEGF and cyclic AMP.2017

    • 著者名/発表者名
      Ikuno T, Masumoto H, Yamamizu K, Yoshioka M, Minakata K, Ikeda T, Sakata R, Yamashita JK
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12 号: 3 ページ: e0173271-e0173271

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0173271

    • NAID

      120005997909

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Chronic downstream aortic lesions after surgical repair of acute aortic dissection2019

    • 著者名/発表者名
      湊谷 謙司、山﨑 和裕、金光 ひでお、坂本 和久、川東 正英、境 次郎、工藤 雅文、井出 雄二郎、池田 義
    • 学会等名
      第119回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] iPS細胞由来三次元人工心臓組織作製技術の心臓再生医療への応用の試み2019

    • 著者名/発表者名
      升本 英利、川東 正英、金光 ひでお、山﨑 和裕、池田 義、湊谷 謙司
    • 学会等名
      第119回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 胸腹部大動脈瘤人工血管置換術の治療戦略2019

    • 著者名/発表者名
      湊谷 謙司、山﨑 和裕、金光 ひでお、坂本 和久、川東 正英、境 次郎、工藤 雅文、井出 雄二郎、池田 義
    • 学会等名
      第47回日本血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 循環器の再生医療を支える組織工学  DDSからiPS細胞治療まで2019

    • 著者名/発表者名
      升本 英利
    • 学会等名
      第40回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来心血管系細胞多層体移植による心臓再生治療に向けた前臨床有効性試験2019

    • 著者名/発表者名
      升本 英利
    • 学会等名
      第72回日本胸部外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] iPS細胞由来心血管系細胞を用いた心臓再生医療2019

    • 著者名/発表者名
      升本 英利
    • 学会等名
      第33回日本冠疾患学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞から作製した人工心臓組織を用いた再生医療・疾患再現・創薬研究の試み2019

    • 著者名/発表者名
      升本 英利
    • 学会等名
      理研BDR-兵庫県立こども病院 第4回ジョイントシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Preclinical Efficacy Studies of Human iPS Cell-derived Cardiac Tissue Transplantation onto Animal Heart Disease Models2019

    • 著者名/発表者名
      Masumoto H, Hirao S, Takimoto S, Kawatou M, Ikeda T, Tabata Y, Yamashita JK, Minatoya K
    • 学会等名
      AHA Scientific Sessions 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluations for patency and recellularization of decellularized vascular grafts with high hydrostatic pressure method in a xeno-implantation animal model2019

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa S, Masumoto H, Hashimoto Y, Funamoto S, Ikeda T, Kishida A, Minatoya K
    • 学会等名
      AHA Scientific Sessions 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The N-terminal lection-like domain of thrombomodulin reduces acute lung injury without anticoagulant effects in a rat cardiopulmonary bypass model2019

    • 著者名/発表者名
      Itonaga T, Masumoto H, Yamazaki K, Ikeda T, Minatoya K
    • 学会等名
      AHA Scientific Sessions 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Drug Delivery System-based Cardiovascular Regenerative Medicine: From Bench to Bedside2019

    • 著者名/発表者名
      Masumoto H
    • 学会等名
      The 15th US-Japan Symposium on Drug Delivery Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 心臓再生医療用のヒトiPS細胞由来心血管系細胞多層体の開発.2018

    • 著者名/発表者名
      升本 英利,中根 武一郎,平尾 慎吾,瀧本 真也,李 子澎,金光 ひでお,植山 浩二,山﨑 和裕,池田 義,田畑 泰彦,山下 潤,湊谷 謙司
    • 学会等名
      第118回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マウス下肢虚血モデルにおけるゼラチンスポンジを用いたiPS細胞由来血管構成細胞移植による血流改善および血管再生効果の検討2018

    • 著者名/発表者名
      津丸 真一,升本 英利,川東 正英,幾野 毅,金光 ひでお,植山 浩二,山﨑 和裕,池田 義,湊谷 謙司
    • 学会等名
      第46回日本血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 下大静脈が心尖部と同側にある単心室に対するTCPC手術2018

    • 著者名/発表者名
      池田 義,井出 雄二郎,馬場 志郎,平田 拓也,赤木 健太郎,松田 浩一,湊谷 謙司
    • 学会等名
      第54回日本小児循環器学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 可及的に房室弁形態を温存する完全型房室中隔欠損修復手術2018

    • 著者名/発表者名
      池田 義,井出 雄二郎,坂本 和久,金光 ひでお,山﨑 和裕,湊谷 謙司
    • 学会等名
      第71回日本胸部外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 曲面形状を有するePTFE肺動脈弁の作成とその弁機能の検討2018

    • 著者名/発表者名
      池田 義,井出 雄二郎,城 麻衣子,坂本 和久,金光 ひでお,山﨑 和裕,湊谷 謙司
    • 学会等名
      第71回日本胸部外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ラット皮下移植実験による人工血管生体組織適合性についての検討.2018

    • 著者名/発表者名
      藤原 靖恵,平尾 慎吾,川東 正英,升本 英利,金光 ひでお,山﨑 和裕,池田 義,湊谷 謙司.
    • 学会等名
      第71回日本胸部外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Transduction of micro RNA-145 using poly lactic-co-glycolic acid nanoparticles attenuates venous intimal hyperplasia in a rabbit vein graft disease model2018

    • 著者名/発表者名
      Nishio H, Masumoto H, Yamazaki K, Ikeda T, Minatoya K.
    • 学会等名
      European Society of Cardiology (ESC) Congress 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Human iPS Cell-Derived Cardiac Tissue Transplantation to a Rat Unloaded Ischemic Heart Model Mimicking Left Ventricular Assist Device Implantation.2018

    • 著者名/発表者名
      Heima D, Masumoto H, Kawatou M, Osada H, Ikeda T, Tabata Y, Minatoya K, Yamashita J.K.
    • 学会等名
      AHA (American Heart Association) Scientific Sessions 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新肺動脈吻合部の移動により冠動脈の圧排を回避できた動脈スイッチ手術の1例2017

    • 著者名/発表者名
      池田 義,中田 朋宏,井出 雄二郎,中津 太郎,坂本 和久,金光 ひでお,山﨑 和裕,植山 浩二,湊谷 謙司
    • 学会等名
      第70回日本胸部外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 修正大血管転移症、心尖部―上下大静脈同側例に対して、心外導管型TCPCを施行した1例2017

    • 著者名/発表者名
      矢次 遥,池田 義,中田 明宏,山﨑 和裕,金光 ひでお,坂本 和久,中津 太郎,山下 剛生,湊谷 謙司,馬場 志郎,平田 拓也
    • 学会等名
      第31回日本小児循環器学会近畿・中四国地方会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 先端医療シリーズ50 「循環器疾患の最新医療」2019

    • 著者名/発表者名
      升本 英利
    • 総ページ数
      512
    • 出版者
      寺田国際事務所/先端医療技術研究所
    • ISBN
      9784925089623
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 京都大学 心臓血管外科

    • URL

      http://kyoto-cvs.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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