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ヒトES細胞の機能的肝細胞への分化誘導法の確立とその再生医療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20390358
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 消化器外科学
研究機関岡山大学

研究代表者

小林 直哉  岡山大学, 大学病院, 講師 (10325102)

研究分担者 小出 典男  岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (20142333)
池田 正徳  岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (30315767)
大原 信哉  岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (90325100)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2010年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2009年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2008年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
キーワードヒトES細胞 / 細胞・組織 / 再生医学 / 移植・再生医療 / バイオテクノロジー / 国際情報交換 / アメリカ:中国:イギリス
研究概要

ヒトES細胞を使用した当該研究課題を,岡山大学大学院医歯薬学総合研究科・病態制御科学専攻腫瘍制御学講座のヒトES細胞専用実験室(臨床研究棟8階)にて安全に施行し得た。常に胚提供者への感謝の念をもって実験を行った。
ポリスルフォン製の中空糸と装置内に注入された細胞が付着できるようにポリアミノウレタン加工不織布からなるバイオ人工肝臓装置を開発し、未分化ヒトES細胞2000万個をバイオ人工肝臓デバイス(有効長10cm,有効内容積 30ml)に注入した。バイオ人工肝臓デバイスは、CO2インキュベーターの中で駆動させた。胚様体を2日間形成させた後にActivin-A(100 ng/ml)とbFGF(100 ng/ml)を培養液に添加することで3日間培養しDefinitive endodermを形成した。肝細胞成長因子HGF(100 ng/ml)と1% DMSO (dinethyl sulfoxide)にて8日間培養し最後に3日間10-7Mデキサメサゾンを添加した。細胞の活性をグルコースの消費量から算出したところ一日で約100 mg/dlと良好な消費が認められた。循環培地中にリドカン(最終濃度が10 μg/dl)を添加してその代謝率を計測したところ付加したリドカインの50%が代謝された。さらに、培地中のアルブミン量と各種凝固因子(フィブリノーゲン、プロトロンビン、アンチトロンビン、プラスミノゲン)量を測定した。培養24時間におけるアルブミン産生量は0.25 g/dl、フィグリノーゲン15 mg/dl、プロトロンビン0.3 mg/dl、アンチトロンビン0.4 mg/dl、プラスミノゲン10 mg/dlであった。細胞を充填していない培養液だけを循環させた非細胞充填バイオ人工肝臓デバイスでは,グルコースの消費やリドカインの代謝は認めず,アルブミンや凝固因子は産生されていなかった。未分化なヒトES細胞を当該バイオ人工肝臓デバイス内で培養し,薬物を代謝し、アルブミンや凝固因子、そして尿素を産生する能力のある肝細胞への分化誘導に成功した。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Life support of artificial liver : development of a bioartificial liver to treat liver failure.2009

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of hepato-biliary-pancreatic surgery 16

      ページ: 113-117

    • NAID

      10025138134

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 肝臓の再生医療.2009

    • 著者名/発表者名
      小林 直哉
    • 雑誌名

      綜合臨休 58(1)

      ページ: 79-85

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Differentiation and transplantation of human embryonic stem cell-derived hepatocytes.2009

    • 著者名/発表者名
      Hesham Basma
    • 雑誌名

      Gastroenterology 136(3)

      ページ: 990-999

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 胚性幹細胞に着目したバイオ人工肝臓の開発の試み.2008

    • 著者名/発表者名
      小林 直哉
    • 雑誌名

      肝胆膵 57(3)

      ページ: 467-477

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 肝臓領域から -iPS細胞と肝疾患2008

    • 著者名/発表者名
      小林 直哉
    • 雑誌名

      再生医療 7(2)

      ページ: 188-192

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] バイオ人工肝臓の開発.2009

    • 著者名/発表者名
      小林 直哉
    • 学会等名
      第8回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2009-03-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ES細胞を用いたバイオ人工肝臓.2008

    • 著者名/発表者名
      小林 直哉
    • 学会等名
      第46回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2008-11-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] バイオ人工肝臓モジュール技術を応用した高密度細胞培養モジュールの検討.2008

    • 著者名/発表者名
      中路 修平
    • 学会等名
      第46回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2008-11-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 人工肝臓.2008

    • 著者名/発表者名
      小林 直哉
    • 学会等名
      第46回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2008-11-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 肝臓疾患とiPS細胞2008

    • 著者名/発表者名
      小林 直哉
    • 学会等名
      第35回日本臓器保存生物医学会定期学術集会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2008-11-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ES細胞、iPS細胞に着目したバイオ人工臓器の開発2008

    • 著者名/発表者名
      小林 直哉
    • 学会等名
      第2回移植医療のための次世代テクノロジー交流会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Treatment of liver failure with a newly developed bioartiflcial liver using tightly regulated clonal human hepatocytes.2008

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kobayashi
    • 学会等名
      The 6th Catholic International Stem Cell Symposium
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2008-06-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ヒト胚性幹細胞の肝細胞への分化誘導と細胞治療への応用.2008

    • 著者名/発表者名
      小林 直哉
    • 学会等名
      第108回日本外科学会定期学術集会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2008-05-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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