高密度培養法を用いた組織モデル(血管、皮膚)の試作と移植に関する研究

• 研究課題/領域番号: 19300174
• 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: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 安達 栄治郎 北里大学, 医療系研究科, 教授 (30110430)
• 研究分担者: 西山 敏夫 東京農工大学, 農学部, 教授 (60372455) ; 田川 陽一 東京農工大学, 生命理工学研究科, 准教授 (70262079)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円); 2009年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2008年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2007年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: 高密度培養法 / コラーゲン / 人工皮膚 / 表皮細胞 / 人工血管 / 平滑筋細胞 / 人工肝組織 / バイオリアクター / スキルス胃癌 / 鼓膜穿孔 / 補修材 / 細胞成長因子 / コラーゲン結合ドメイン / 高密度培養装置 / 人工皮膚子 / キメラ蛋白 / 表皮増殖因子 / 人工肝臓 / 血液凝固因子 / アルブミン / 滑面小胞体 / 人工血管壁モデル / 人工肝臓モデル / HepG2細胞

研究概要

溶液中のコラーゲンは24時間以内に細線維となって沈澱する。そのコラーゲン細線維を生分解性のポリ乳酸織布上に集積するとゲル状構造が出来る。その過程に培養細胞を共存させると細胞がちりばめられた1グラム以上の人工組織を作り出すことが出来る。生体細胞や万能細胞など多種の細胞と細胞成長因子をゲル内に組み込むことにより皮膚と血管の構造を再構成した。この結果は再生医療に新たな治療法をもたらすと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] In vitro reprogramming of adult hepatocytes into insulin-producing cells without viral vectors. (2009)
  • 著者名/発表者名: Motoyama, H., Ogawa, S., Kubo, A., Miwa, S., Nakayama, J., Tagawa, Y., Miyagawa, S.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 385 ページ: 123-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coenzyme Q(10) protects against oxidative stress-induced cell death and enhances the synthesis of basement membrane components in dermal and epidermal cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Muta-Takada, K., Terada, T., Yamanishi, H., Ashida, Y., Inomata, S., Nishiyama, T., Amano, S.
  • 雑誌名: Biofactors 35 ページ: 435-441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of vitamin C deficiency on the skin of the senescence marker protein-30 (SMP30) knockout mouse. Biochem. (2009)
  • 著者名/発表者名: Arai, K.Y., Sato, Y., Kondo, Y., Kudo, C., Tsuchiya, H., Nomura Y, Ishigami A, Nishiyama, T.
  • 雑誌名: Biophys. Res. Commun. 385 ページ: 478-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mucosal remodeling in long-standing ulcerative colitis with colorectal neoplasia: Significant alterations of NCAM+ or α-SMA+ subepithelial myofibroblasts and interstitial cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Okayasu, I., Yoshida, T.., Mikami, T., Hana, K., Yokozawa, M., Araki, K, Mitsuhashi, J., Kikuchi, M., Adachi, E., Sada, M
  • 雑誌名: Pathology International 59 ページ: 1-711
  • NAID: 10027381791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abnormal collagen deposition in fibromas from patient with juvenile hyaline fibromatosis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K., Ebihara, T., Kusubata, M., Adachi, E., Arai, M., Kawaguchi, N., Utsunomiya J., Miki, Y., Hiramoto, M., Shunji Hattori S., Irie, A.
  • 雑誌名: J. Dermatol. Sci. 55 ページ: 197-200
  • NAID: 10029371887
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negligible Contribution of Bone Marrow-Derived Cells to Collagen Production during Hepatic Fibrogenesis in Mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Reiichi Higashiyama, 他9名
  • 雑誌名: Gastroenterology 137 ページ: 1459-1468
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abnormal collagen deposition in fibromas from patient with juvenile hyaline fibromatosis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Tanaka, 他10名
  • 雑誌名: J.Dermatological Sci. 55 ページ: 197-200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mucosal remodeling in long-standing ulcerative colitis with colorectal neoplasia : Significant alterations of NCAM+ or α-SMA+ subepithelial myofibroblasts and interstitial cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Isao Okayasu, 他9名
  • 雑誌名: Pathology International 59 ページ: 701-711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical strain increases expression of type XII collagen in murine osteoblastic MC3T3-E1 cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Arai, K., Nagashima, Y., Takemoto T, Nishiyama T
  • 雑誌名: Cell Struct. Funct. 33 ページ: 203-210
  • NAID: 130004053871
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasmin induces degradation and dysfunction of laminin 332 (laminin 5) and impaired assembly of basement membrane at the dermal-epidermal junction. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ogura, Y., Matsunaga, Y., Nishiyama, T., Amano, S.
  • 雑誌名: Br. J. Dermatol. 159 ページ: 49-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deficiency of tumour necrosis factor-alpha and interferon-gamma in bone marrow cells synergistically inhibits neointimal formation following vascular injury. (2008)
  • 著者名/発表者名: Murayama, H., Takahashi, M., Takamoto, M., Shiba, Y., Ise, H., Koyama, J., Tagawa, Y., Iwakura, Y., Ikeda, U.
  • 雑誌名: Cardiovasc. Res. 80 ページ: 175-180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatoprotective effect of vitamin B12 on dimethylnitrosamine-induced liver injury. (2008)
  • 著者名/発表者名: Isoda, K., Kagaya, N., Akamatsu, S., Hayashi, S., Tamesada, M., Watanabe, A., Kobayashi, M., Tagawa, Y., Kondoh, M., Kawase, M., Yagi, K.
  • 雑誌名: Biol. Pharm. Bull 31 ページ: 309-311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Keratinocyte differentiation and proliferation are regulated by adhesion to the three-dimensional meshwork structure of type IV collagen. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujisaki, H., Adachi, E., Hattori, S.
  • 雑誌名: Connective Tissue Research 49 ページ: 426-436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intercellular accumulation of type V collagen fibrils in accordance with cell aggregation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kihara, T., Imamura, Y., Takemura, Y., Mizuno, K., Adachi, E., Hayashi, T.
  • 雑誌名: J. Biochem. 144 ページ: 625-633
  • NAID: 10024913455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Collagen-type specificity of glycoprotein VI as a determinant of platelet adhesion. (2008)
  • 著者名/発表者名: Jung Stephanie, 他6名
  • 雑誌名: Platelets 19 ページ: 32-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intercellular accumulation of type V collagen fibrils in accordance with cell aggregation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Takanori Kihara, 他5名
  • 雑誌名: J. Biochem. 144 ページ: 625-633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Keratinocyte Differentiation and proliferation are regulated by adhesion to the three-dimensional meshwork structure of type IV collagen. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Fujisaki, 他3名
  • 雑誌名: Connective Tissue Research 49 ページ: 426-436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of the membrane-anchored MMP-regulator RECK at the neuromuscular junctions. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawashma Satoshi, 他8名
  • 雑誌名: J Neurochem 104 ページ: 376-385
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatoprotective effect of vitamin B_<12> on dimethylnitrosamine-induced liver injury (2008)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiro Isoda, 他10名
  • 雑誌名: Biol.Pharm.Bull. 31 ページ: 309-311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Keratinocyte apoptosis on type I collagen fibrils is prevented by Erk1/2 activation under high calcium conditions (2007)
  • 著者名/発表者名: Hitomi Fujisaki, 他6名
  • 雑誌名: Connect.Tissue Res. 48 ページ: 159-159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Up-regulation of an acyl-CoA sythetase,lipidosin,in astrocytes of the murine brain during remylination following cuprizone-induced demyel ination. (2007)
  • 著者名/発表者名: Song S.-Y., 他6名
  • 雑誌名: J.Neurosci.Res. 85 ページ: 3586-3597
  • 査読あり
• [学会発表] Characterization of HepG2 cells accumulated on collagen gels populated with fibroblasts as hepatic tissue substitutes (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Hosoya, Miho Tamai, Hironobu Iwashiro, Shiro Kikuchi, Masaki Ueno, Toshihiro Akaike, Yoh-ichi Tagawa, Masahiko Watanabe, Eijiro Adachi
  • 学会等名: Collagen Gordon Conference: List of Posters p. 1
  • 発表場所: New London, New Hampshire, Gordon Research Conference on Collagen
• [学会発表] Substrsate recognition of collagen-binding domains derived from bacterial collagenases (2009)
  • 著者名/発表者名: Osamu Matsushita, Nozomu Nishi, Takaki koide, ST Leena Philominathan, Joshua Sakon, Robert C Gensure, Hironobu Iwashiro, Eijiro Adachi
  • 学会等名: 8th Pan-Pacific Connective Tissue Societies Symposium
  • 発表場所: Yokosuka (Japan)
• [学会発表] Effects of reconstituted type IV collagen aggregates on epidermal structure and function in human skin equivalents 34th Annual Meeting of the Japanese Society for Investigative Dermatology (2009)
  • 著者名/発表者名: Hachiya Y, Ito K, Arai KY, Sasaki T, Adachi E, Hayashi T, Nishiyama T.
  • 学会等名: Fukuoka
  • 発表場所: Japan
• [学会発表] Intercellular accumulation of type V collagen fibrils in accord ance with cell aggregation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Takanori Kihara, 他5名
  • 学会等名: 8^<th> Pan-Pacific Connective Tissue Societies Symposium
  • 発表場所: Yokosuka(Japan)
• [学会発表] Substrsate recognition of collagen-binding domains derived from bacterial collagenases. (2009)
  • 著者名/発表者名: Osamu Matsushita, 他7名
  • 学会等名: 8^<th> Pan-Pacific Connective Tissue Societies Symposium
  • 発表場所: Yokosuka(Japan)
• [学会発表] Characterization of HepG2 cells accumulated on collagen gels populated with fibroblasts as hepatic tissue substitutes. (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Hosoya, 他8名
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Collagen
  • 発表場所: New London, U.S.A.
• [学会発表] Establishment of the High Density Culturing System Using Primary Culture of Hepatocyte. (2009)
  • 著者名/発表者名: Miho Tamai, 他4名
  • 学会等名: 2nd World Congress of the Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society(TERMIS)in conjunction with 2009 Seoul Stem Cell Symposium
  • 発表場所: Seoul, Korea
• [学会発表] 初代培養肝細胞を用いた再構成コラーゲンゲル内培養の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 玉井美保, 他4名
  • 学会等名: 第16回肝細胞研究会
  • 発表場所: 山形
• [学会発表] 再構成IV型コラーゲン会合体が三次元培養皮膚モデルの構造と機能に及ぼす影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八谷有宇子, 他6名
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 再構成コラーゲンゲルの構築による初代培養肝細胞の3次元組織化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 玉井美保, 他4名
  • 学会等名: 第31回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 肝様組織チップを用いたex vivo肝毒性評価系の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 豊田優, 他8名
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 高密度培養法を用いた複合型人工肝組織の再構成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 細谷 智, 他7名
  • 学会等名: 第8回再生医療学会総会
  • 発表場所: 東 京
• [学会発表] ガス壊疸菌群コラゲナーゼの基質認識機構と再生医療への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松下 治, 他2名
  • 学会等名: 第82回日本細菌学会総会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Roles of donor, recipient cells and environmental factors in the formation of embryonic stem cell-derived teratoma in mice. (2008)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Mitamura, 他6名
  • 学会等名: 8th World Biomaterials Congress
  • 発表場所: Amsterdam
• [学会発表] Tissue-engineered vascular walls regulate the phenotype of smooth muscle cells. (2008)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Ito, 他4名
  • 学会等名: The 25^<th> Annual Meeting of the International Society of Heart Research Japanese section.
  • 発表場所: Yokohama
• [学会発表] 三次元培養ヒト皮膚モデルの細胞機能と構造形成に及ぼすGSK-3阻害剤の影響. (2008)
  • 著者名/発表者名: 土屋博之, 他4名
  • 学会等名: 第31回日本分子生物学会年会、第81回日本生化学会合同大会
  • 発表場所: 神 戸
• [学会発表] Functional significance of thick type IV collagen around regenerating muscles in myotube formation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Song S-Y., 他3名
  • 学会等名: The 31st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society.
  • 発表場所: 東 京
• [学会発表] Grreen-Red蛍光システムを用いたES細胞由来テラトーマにおける組織形成の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三田村 圭祐, 他6名
  • 学会等名: 第7回日本再生医療字会総会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Donor and recipient cells in micee can be visualized and clearrly discriminated by using Breen-Red fluorescent system (2007)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Mitamura, 他6名
  • 学会等名: TOIN International Symposium on Biomedical Engineering 2007
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2007-11-02
• [学会発表] 細胞外マトリックス蛋白質デルマトポンチンとコラーゲンの相互作用の解析. (2007)
  • 著者名/発表者名: 岡本修, 他7名
  • 学会等名: 第39回日本結合組織学会学術大会・第54回マトリックス研究会合同学術集会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Kestoratlon to a contractile phenotype from dedifferentiated status of smooth muscle cells in layered vascular constructs. (2007)
  • 著者名/発表者名: Eijiro Adachi, 他3名
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Collagen 2007
  • 発表場所: New London
• [学会発表] 三次元培養反膚モデルの表皮構築ならひに基底膜構造形成におけるマトリックス分解酵素阻害剤の影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 嘉奈子, 他3名
  • 学会等名: 第39回日本結合組織字会字術大会・第54回マトリックス研究会合同学術集会
  • 発表場所: 東京
• [図書] 細胞外マトリクス(コラーゲン).ますます重要になる細胞周辺環境(細胞ニッチ)の最新科学技術(編集 田畑泰彦) (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊藤周平, 他3名
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: メディカル・ドウ
• [図書] まるごと理解する解剖生理の基本 (2008)
  • 著者名/発表者名: 神宮司 洋一、安達 栄治郎、松谷 伸二
  • 総ページ数: 51
  • 出版者: 医学芸術社
• [図書] バイオ系のための基礎化学問題集 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田川 陽一, 他30名
  • 総ページ数: 280
  • 出版者: 講談社
• [備考] 細胞組織再生医学ホームページ
  • URL: http://morpholab.ahs.kitasato-u.ac.jp/adachilabHP/indexaj.html
• [備考] mediconサーバー
  • URL: http://medicon.ahs.kitasato-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://morpholab.ahs.kitasato-u.ac.jp/adachilabHP/indexaj.html
• [産業財産権] 人工皮膚 (2010)
  • 発明者名: 入山俊介、海塩健一、常長誠、猪股慎二、安達栄治郎
  • 権利者名: 株式会社資生堂
  • 産業財産権番号: 2010-048159
  • 出願年月日: 2010-03-04
• [産業財産権] 人工皮膚 (2010)
  • 発明者名: 安達栄治郎, 入山俊介, 海塩健一, 常長誠, 猪股慎二
  • 権利者名: 学校法人北里研究所、株式会社資生堂
  • 産業財産権番号: 2010-048159
  • 出願年月日: 2010-03-04
• [産業財産権] 積層型高密度培養人工組織の製造方法及び積層型高密度培養人工組織 (2010)
  • 発明者名: 安達栄治郎, 岩城啓修, 細谷智, 西望
  • 権利者名: 学校法人北里研究所国立大学法人香川大学
  • 出願年月日: 2010-01-29
  • 外国
• [産業財産権] 積層型高密度培養人工組織の製造方法及び積層型培養人工組織 (2009)
  • 発明者名: 安達栄治郎、松下治、岩城啓修、細谷智、西望
  • 権利者名: 学校法人北里研究所
  • 産業財産権番号: 2010-048159
  • 出願年月日: 2009-01-29
• [産業財産権] 積層型高密度培養人工組織の製造方法及び積層型培養人工組織 (2009)
  • 発明者名: 安達栄治郎, 他4名
  • 権利者名: 学校法人北里研究所
  • 産業財産権番号: 2009-017475
  • 出願年月日: 2009-01-29
• [産業財産権] コラーゲン特異的分子シャペロンHSP47の測定方法 (2008)
  • 発明者名: 渡邊昌彦、安達栄治郎、永田和宏、菊池史郎、小野里航、平井和弥
  • 権利者名: 学校法人北里学園
  • 取得年月日: 2008-05-29
• [産業財産権] 高密度培養組織の製造方法及び高密度培養組織 (2008)
  • 発明者名: 安達栄治郎, 他2名
  • 権利者名: 学校法人北里研究所
  • 産業財産権番号: 2005-038261
  • 取得年月日: 2008-07-03
  • 外国
• [産業財産権] 高密度培養組織の製造方法及び高密度培養組織 (2005)
  • 発明者名: 安達栄治郎、大橋しほ花、平井和弥
  • 権利者名: 学校法人北里学園
  • 取得年月日: 2005-02-15