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乳歯歯髄細胞を用いたHLAゲノム改変iPS細胞ストックの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K22707
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関岐阜大学

研究代表者

手塚 建一  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (50236973)

研究分担者 上岡 寛  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (80253219)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード歯髄細胞 / ゲノム編集 / ヒト白血球抗原 / iPS細胞ストック / ブロックチェーン / トレーサビリティ / Symbol / zinc finger nuclease / 乳歯 / CRISPR / Zinc Finger Nuclease / iPS細胞 / HLA / AI / トレーサビリティー
研究開始時の研究の概要

現在、国内ではHLAハプロタイプホモiPS細胞ストックプロジェクトによって、HLAを合わせた他家移植が可能になり、すでに日本人の半分をカバーする見通しが立っている。われわれは、さらに高い人口カバー率の達成や世界展開を鑑み、大量に入手でき、同じドナーから複数回採取が可能な乳歯歯髄細胞のHLA遺伝子を、最新のゲノム編集技術で安全に編集することで、低コストで高い人口カバー率を持つiPS細胞ストック構築を目指す。

研究成果の概要

コロナ禍は本研究に大きな影響を与えた。しかし、それがわれわれが持つ歯髄細胞ストックの活用に繋がる、新しいトレーサビリティシステムの開発に繋がった。大学発スタートアップ起業にもつながり、ブロックチェーンを使った医療用トレーサビリティシステムとして注目を集めている。特定のHLA領域をターゲットにしたゲノム編集についても、特許等の問題が少なく低コストなzinc finger nucleaseの高い特異性と切断活性の有用性を再発見することができた。これらの成果は総説として発表、ならびに論文準備中である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在再生医療技術を用いた治療が、自家移植から他家細胞移植にシフトしつつある。われわれは、少数の細胞ラインで多くの患者に適合するiPS細胞ストック構築に寄与できる2つの研究成果をあげることができた。ひとつは、zinc finger nucleaseによるゲノム編集が特異性と活性の双方で優れた性質を持つことの再確認。もうひとつは、ゲノム編集を含めたトレーサビリティ情報を記録するシステムをブロックチェーン技術を用いて構築できたことである。ブロックチェーンは生成型AIとともに、近年注目されている技術であり、個人情報等の厳格な管理が必要な医療分野での活用が期待されている。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Exosomes from dental pulp cells attenuate bone loss in mouse experimental periodontitis2021

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yuta、Takeda‐Kawaguchi Tomoko、Kuroda Izumi、Hotta Yasuaki、Kawasaki Hideya、Hariyama Takahiko、Shibata Toshiyuki、Akao Yukihiro、Kunisada Takahiro、Tatsumi Junichi、Tezuka Ken‐ichi
    • 雑誌名

      Journal of Periodontal Research

      巻: 57 号: 1 ページ: 162-172

    • DOI

      10.1111/jre.12949

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 歯髄細胞からのiPS細胞樹立2020

    • 著者名/発表者名
      川口知子,手塚建一
    • 雑誌名

      整形・災害外科

      巻: 63 ページ: 1573-1577

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] FGF2-Responsive Genes in human Dental Pulp Cells Assessed using a Rat Spinal Cord Injury Model2018

    • 著者名/発表者名
      Ken Sugiyama, Kosuke Nagashima, Takahiro Miwa, Yuta Shimizu, Tomoko Kawaguchi, Kazuki Iida, Naritaka Tamaoki, Daijiro Hatakeyama, Hitomi Aoki, Chikara Abe, Hironobu Morita, Takahiro Kunisada, Toshiyuki Shibata, Hidefumi Fukumitsu, and Ken-ichi Tezuka
    • 雑誌名

      Journal of Bone and Mineral Metabolism.

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 467-474

    • DOI

      10.1007/s00774-018-0954-8

    • 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
  • [学会発表] ヒト歯髄細胞エクソソームは歯周炎の進行を抑制する2022

    • 著者名/発表者名
      清水雄太, 川口知子, 黒田依澄, 飯田一規 , 畠山大二郎, 辰巳順一, 手塚建一
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト歯髄細胞のHLA-A領域に対する選択的ゲノム編集2022

    • 著者名/発表者名
      黒田依澄, 有本周平, 川口知子, 青木仁美 , 本橋力, 國貞隆弘, 手塚建一
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ヒト歯髄細胞のHLA-A領域に対する選択的ゲノム編集2022

    • 著者名/発表者名
      第21回日本再生医療学会
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ブロックチェーン技術を用いた細胞トレーサビリティソリューション2021

    • 著者名/発表者名
      手塚建一
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会テクノオークション
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] NEMブロックチェーンを用いた細胞流通・系譜記録システム「ShizuiNet」2021

    • 著者名/発表者名
      手塚建一, 望月こもも, 黒田依澄, 川口知子,上岡寛
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト歯髄細胞由来iPS細胞からのエクソソームの精製2021

    • 著者名/発表者名
      川口知子, 清水雄太, 黒田依澄, 飯田一規 , 畠山大二郎, 國貞隆弘, 柴田敏之, 手塚建一
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークを用いた培養歯髄細胞密度評価法:ShizuiAI2020

    • 著者名/発表者名
      手塚建一,高橋滉平,川口知子,清水雄太,黒田依澄
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯髄細胞由来エクソソームの特性評価およびLPS誘導性歯周炎モデルへの応用2020

    • 著者名/発表者名
      川口知子, 清水雄太, 黒田依澄, 柴田敏之, 國貞隆弘, 手塚建一
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークを用いた 培養歯髄細胞密度評価法:ShizuiAI2020

    • 著者名/発表者名
      手塚建一,高橋滉平,川口知子,清水雄太,黒田依澄
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] ブロックチェーン3.02020

    • 著者名/発表者名
      手塚建一
    • 総ページ数
      440
    • 出版者
      NTS
    • ISBN
      9784860436827
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 株式会社しずい細胞研究所

    • URL

      http://shizuilab.com

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 手塚研究室

    • URL

      http://tezukalab.private.coocan.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2024-01-30  

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