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再生医療用製品の移植後機能を最大化するための細胞選別と最適製剤技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K18864
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分56060:眼科学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

小出 直史  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, 客員研究員 (40714126)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード再生医療 / 網膜色素上皮 / 移植剤型 / 品質管理 / 細胞選別 / 移植手術 / 製剤化 / 細胞品質 / 移植用細胞製剤
研究開始時の研究の概要

これまでのiPS細胞由来RPE細胞移植に関する臨床研究の実施を通して、移植される細胞の品質の管理が厳密な部分とそうでない部分があることから移植細胞の品質が安定していない課題に直面した。本研究では、出荷時あるいは移植直前に細胞品質を直接的にモニタリングすることに加え、臨床所見に最適な移植剤型を選択可能にすることで治療効果の最大化を目指す。具体的には、細胞選別技術と最適製剤化を有機的に組み合わせることで、「高品質細胞製剤」を「最適(治療効果期待値の高い)な患者へ届ける」という「医療の効率化」を実現し、再生医療の治療効果の最大化を通してその普及と標準化を加速させる基盤創りが本提案の目的である。

研究実績の概要

本研究では、細胞/組織を用いた再生医療を広く実現するための検討として、1:細胞製造の角度向上、2:移植対象(被験者の疾患環境等)の再考、を掲げている。1について、網膜色素上皮や網膜シートを対象に移植用細胞の製造効率化を目指した検証を重ねてきた。本年度は昨年度まで実施したイメージングサイトメーターを用いた細胞判定に関する再現性確認を実施した。具体的には、膜前駆細胞マーカーであるRX遺伝子の下流に蛍光タンパクVenus遺伝子がノックインされたES細胞から分化誘導した網膜オルガノイドを用いて、イメージングサイトメーターに搭載されている画像判定用のAIに対して、 網膜オルガノイドを分散し、Venusタンパク質の蛍光を指標にした網膜前駆細胞(Venus陽性細胞)とその他の細胞(Venus陰性細胞)の判別を再検証した。その後、事前情報無しに分散したオルガノイドを用いて、Venusシグナルをもとに正誤判定を再検証した。機械学習を経て生成されたアルゴリズムは精度良く網膜前駆細胞(Venus陽性)を判別できることが確認された。今後は系の安定性を向上されることと、純度の検証などを詰めていく必要があり、前後の製造工程との融和をデザインしていく必要があると考えられる。2については、治療戦略に関する議論を術後経過やこれまでの手術記録などを振り返りながら専門医と議論を重ねた。経過観察中の臨床研究等の情報を積極的に共有し議論の機会を設けていくことが肝要である。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] HLA-Matched Allogeneic iPS Cells-Derived RPE Transplantation for Macular Degeneration2020

    • 著者名/発表者名
      Sugita Sunaoら他32名
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 9 号: 7 ページ: 2217-2217

    • DOI

      10.3390/jcm9072217

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Melanin concentration and depolarization metrics measurement by polarization-sensitive optical coherence tomography2020

    • 著者名/発表者名
      Yamanari Masahiro、Mase Mutsuki、Obata Ryo、Matsuzaki Mitsuhiro、Minami Takahiro、Takagi Seiji、Yamamoto Motoshi、Miyamoto Noriko、Ueda Koji、Koide Naoshi、Maeda Tadao、Totani Kota、Aoki Nobuyori、Hirami Yasuhiko、Sugiyama Satoshi、Mandai Michiko、Aihara Makoto、Takahashi Masayo、Kato Satoshi、Kurimoto Yasuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 19513-19513

    • DOI

      10.1038/s41598-020-76397-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization-sensitive optical coherence tomography for estimating relative melanin content of autologous induced stem-cell derived retinal pigment epithelium2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Mitsuhiro、Mandai Michiko、Yamanari Masahiro、Totani Kota、Nishida Mitsuhiro、Sugita Sunao、Maeda Tadao、Koide Naoshi、Takagi Seiji、Hirami Yasuhiko、Miyamoto Noriko、Sugiyama Satoshi、Takahashi Masayo、Kurimoto Yasuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 7656-7656

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64601-4

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabricating retinal pigment epithelial cell sheets derived from human induced pluripotent stem cells in an automated closed culture system for regenerative medicine2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Erino、Koide Naoshi、Hanzawa Hiroko、Kiyama Masaharu、Ohta Mari、Kuwabara Junichi、Takeda Shizu、Takahashi Masayo
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 3 ページ: e0212369-e0212369

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0212369

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A simple and static preservation system for shipping retinal pigment epithelium cell sheets2019

    • 著者名/発表者名
      Hori Kanji、Kuwabara Junichi、Tanaka Yuji、Nishida Mitsuhiro、Koide Naoshi、Takahashi Masayo
    • 雑誌名

      Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine

      巻: 13 号: 3 ページ: 459-468

    • DOI

      10.1002/term.2805

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [備考] 「網膜色素上皮(RPE)不全症に対する 同種 iPS 細胞由来 RPE ...

    • URL

      http://kobe.eye.center.kcho.jp/files/20201113/ce24aa5b78afba267be2f2922a1326e36be14413.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 「網膜色素上皮(RPE)不全症に対する 同種 iPS 細胞由来 RPE ...

    • URL

      https://kobe.eye.center.kcho.jp/news/116/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 「網膜色素上皮(RPE)不全症に対する同種 iPS 細胞由来 RPE ...

    • URL

      http://kobe.eye.center.kcho.jp/files/20210311/9e45f7049e8fede5b5da9b2966d206b69b1a85de.pdf

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-12-28  

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