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ブタをin vivo bioreactorとして用いた、ヒト膵島再生療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H03745
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分55010:外科学一般および小児外科学関連
研究機関琉球大学

研究代表者

野口 洋文  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50378733)

研究分担者 小林 英司  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (00245044)
絵野沢 伸  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 再生医療センター, リサーチアソシエイト (40232962)
齊藤 一誠  朝日大学, 歯学部, 教授 (90404540)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワードヒトiTP細胞 / in vivo bioreactor / ブタ / 脾内移植 / 膵島 / iTS細胞 / ヒトiTS細胞
研究開始時の研究の概要

人工組織特異的幹/前駆細胞(iTS/iTP細胞)は山中因子を細胞内に一過性に発現させ、組織特異的マーカーで細胞を選択することにより樹立可能である。iPS細胞と比較してiTS/iTP細胞の優れている点は、①樹立効率が高い、②分化誘導効率が高い、③奇形腫形成がない、などが挙げられる。
膵組織特異的幹/前駆細胞やiTS/iTP細胞のインスリン分泌細胞への分化誘導効率はES/iPS細胞よりも高いが、いまだ細胞の成熟化はin vitro単独では困難な状況にある。この問題を解決するために、本研究ではブタをin vivo bioreactorとして使用し、細胞の成熟化を図る。

研究成果の概要

幹/前駆細胞からインスリン分泌細胞への分化誘導効率は低い状況にある。この問題を解決するために、本研究ではブタをin vivo bioreactorとして使用し、細胞の成熟化を図った。
iTS/iTP細胞(2-8x10の9乗個)をブタ脾臓内へ移植した。移植後の脾臓内にiTS/iTP細胞の生着が確認されたがその細胞数は少なく、移植後の細胞の減少が示唆された。一方、糖尿病化した免疫不全マウスへの脾内移植も実施したが、移植1-3か月後に血糖が改善した。
以上の結果、iTS/iTP細胞のin vivoでの成熟化はマウスでは比較的容易に達成されるのに対し、ブタではかなり難しい状況であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、幹/前駆細胞から膵β細胞の分化誘導が困難な現状を改善することになり、医学の発展に大いに貢献することになる。移植細胞の腫瘍化の問題はブタ脾内移植後の腫瘍形成の頻度などを観察することにより、膵β細胞の成熟化と同時進行でデータを収集することが可能である。これらのデータの収集が、将来的な再生細胞の臨床応用化へとつながる。また、膵組織のみならず、他の臓器・組織の再生治療においても、iTS/iTP細胞の使用やブタをin vivo bioreactorとした分化誘導が可能であると考えられるため、多くの再生医療に応用可能であると考えられる

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 1件、 査読あり 21件、 オープンアクセス 20件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Clinical Islet Transplantation Covered by Health Insurance in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Hirofumi
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 11 号: 14 ページ: 3977-3977

    • DOI

      10.3390/jcm11143977

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pancreas Preservation with a Neutrophil Elastase Inhibitor, Alvelestat, Contributes to Improvement of Porcine Islet Isolation and Transplantation.2022

    • 著者名/発表者名
      Ryusei Otsuka, Chika Miyagi-Shiohira, Kazuho Kuwae, Kai Nishime, Yoshihito Tamaki, Tasuku Yonaha, Mayuko Sakai-Yonaha, Ikuo Yamasaki, Misaki Shinzato, Issei Saitoh, Masami Watanabe, Hirofumi Noguchi
    • 雑誌名

      Journal of clinical medicine

      巻: 11.15 号: 15 ページ: 4290-4290

    • DOI

      10.3390/jcm11154290

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AP39, a Mitochondrial-Targeted H2S Donor, Improves Porcine Islet Survival in Culture.2022

    • 著者名/発表者名
      Misaki Shinzato , Chika Miyagi-Shiohira , Kazuho Kuwae , Kai Nishime , Yoshihito Tamaki , Tasuku Yonaha , Mayuko Sakai-Yonaha , Ikuo Yamasaki , Ryusei Otsuka , Issei Saitoh , Masami Watanabe , Hirofumi Noguchi
    • 雑誌名

      Journal of clinical medicine

      巻: 11.18 号: 18 ページ: 5385-5385

    • DOI

      10.3390/jcm11185385

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induced hepatic stem cells are suitable for human hepatocyte production2022

    • 著者名/発表者名
      Nakashima Yoshiki、Miyagi-Shiohira Chika、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Matsushita Masayuki、Tsukahara Masayoshi、Noguchi Hirofumi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 10 ページ: 105052-105052

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.105052

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Role of Genetically Modified Human Feeder Cells in Maintaining the Integrity of Primary Cultured Human Deciduous Dental Pulp Cells.2022

    • 著者名/発表者名
      Ibano N、Inada E、Otake S、Kiyokawa Y、Sakata K、Sato M、Kubota N、Noguchi H、Iwase Y、Murakami T、Sawami T、Kakihara Y、Maeda T、Terunuma M、Terao Y、Saitoh I
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 11 号: 20 ページ: 6087-6087

    • DOI

      10.3390/jcm11206087

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional Evaluation of 3D Liver Models Labeled with Polysaccharide Functionalized Magnetic Nanoparticles2022

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Yoshitaka、Koshidaka Yumie、Murase Katsutoshi、Kanno Shoichiro、Noguchi Hirofumi、Miyado Kenji、Ikeya Takeshi、Suzuki Satoshi、Yagi Tohru、Teramoto Naozumi、Hayashi Shuji
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 15 号: 21 ページ: 7823-7823

    • DOI

      10.3390/ma15217823

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Protocol for the generation of human induced hepatic stem cells using Sendai virus vectors2022

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Hirofumi、Nakashima Yoshiki、Watanabe Masami、Matsushita Masayuki、Tsukahara Masayoshi、Saitoh Issei、Miyagi-Shiohira Chika
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 3 号: 4 ページ: 101884-101884

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101884

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pancreas Preservation in Modified Histidine-lactobionate Solution Is Superior to That in University of Wisconsin Solution for Porcine Islet Isolation2021

    • 著者名/発表者名
      Sakai-Yonaha Mayuko、Miyagi-Shiohira Chika、Kuwae Kazuho、Tamaki Yoshihito、Nishime Kai、Yonaha Tasuku、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Noguchi Hirofumi
    • 雑誌名

      Transplantation

      巻: Publish Ahead of Print 号: 9 ページ: 1770-1776

    • DOI

      10.1097/tp.0000000000003636

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gene Expression in Pancreatic Cancer-Like Cells and Induced Pancreatic Stem Cells Generated by Transient Overexpression of Reprogramming Factors2021

    • 著者名/発表者名
      Miyagi-Shiohira Chika、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Noguchi Hirofumi
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 10 号: 3 ページ: 454-454

    • DOI

      10.3390/jcm10030454

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RNA analysis based on a small number of manually isolated fixed cells (RNA-snMIFxC) to profile stem cells from human deciduous tooth-derived dental pulp cells2021

    • 著者名/発表者名
      Inada E, Saitoh I, Kubota N, Iwase Y, Kiyokawa Y, Noguchi H, Yamasaki Y, Sato M
    • 雑誌名

      Biological Procedure Online

      巻: 23 号: 1 ページ: 12-12

    • DOI

      10.1186/s12575-021-00149-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Induced Tissue-Specific Stem Cells (iTSCs): Their Generation and Possible Use in Regenerative Medicine2021

    • 著者名/発表者名
      Saitoh Issei、Sato Masahiro、Kiyokawa Yuki、Inada Emi、Iwase Yoko、Ibano Natsumi、Noguchi Hirofumi
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 13 号: 6 ページ: 780-780

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics13060780

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pancreas preservation with amphotericin B deteriorates islet yield for porcine islet isolation2021

    • 著者名/発表者名
      Sawada Sayaka、Miyagi‐Shiohira Chika、Kuwae Kazuho、Tamaki Yoshihito、Nishime Kai、Sakai‐Yonaha Mayuko、Yonaha Tasuku、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Noguchi Hirofumi
    • 雑誌名

      Xenotransplantation

      巻: 28 号: 4

    • DOI

      10.1111/xen.12690

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vivo evaluation ofGG2-GG1/ A2 element activity in the insulin promoter region using the CRISPR-Cas9 system2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Noguchi Chika Miyagi Shiohira Takao Kinjo Issei Saitoh MasamiWatanabe
    • 雑誌名

      Scientifc Reports

      巻: 11:20290 号: 1 ページ: 20290-20290

    • DOI

      10.1038/s41598-021-99808-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tissue-nonspecific alkaline phosphatase, a possible mediator of cell maturation: Towards a new paradigm2021

    • 著者名/発表者名
      Sato M, Saitoh I, Kiyokawa, Iwase Y, Kubota N, Ibano N, Noguchi H, Yamasaki Y, Inada E
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 号: 12 ページ: 3338-3338

    • DOI

      10.3390/cells10123338

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mutations in the C1 element of the insulin promoter lead to diabetic phenotypes in homozygous mice2020

    • 著者名/発表者名
      Noguchi H, Miyagi-Shiohira C, Nakashima Y, Kinjo T, Saitoh I, Watanabe M
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/s42003-020-1040-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reduced glycemic variability and flexible graft function after islet transplantation: A case report2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Toshihiro、Fujikura Junji、Anazawa Takayuki、Ito Ryo、Ogura Masahito、Okajima Hideaki、Noguchi Hirofumi、Uemoto Shinji、Inagaki Nobuya
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes Investigation

      巻: 11 号: 6 ページ: 1677-1680

    • DOI

      10.1111/jdi.13292

    • NAID

      120006898127

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drug-induced naive iPS cells exhibit better performance than primed iPS cells with respect to the ability to differentiate into pancreatic β-cell lineage2020

    • 著者名/発表者名
      Kiyokawa Y, Sato M, Noguchi H, Inada E, Iwase Y, Kubota N, Sawami T, Terunuma M, Maeda T, Hayasaki H, Saitoh I
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 9 号: 9 ページ: 2838-2838

    • DOI

      10.3390/jcm9092838

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kyoto probe-1 reveals phenotypic differences between mouse ES cells and iTS-P cells2020

    • 著者名/発表者名
      Miyagi-Shiohira Chika、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Noguchi Hirofumi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 945-949

    • DOI

      10.1038/s41598-020-75016-6

    • 関連する報告書
      2020 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] Pancreatic Islet Purification from Large Mammals and Humans Using a COBE 2991 Cell Processor versus Large Plastic Bottles2020

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Hirofumi
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Medicine

      巻: 10 号: 1 ページ: 10-10

    • DOI

      10.3390/jcm10010010

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pancreas preservation in extracellular‐type p38 inhibitor‐containing solution improves islet yield for porcine islet isolation2020

    • 著者名/発表者名
      Yonaha Tasuku、Miyagi‐Shiohira Chika、Kuwae Kazuho、Tamaki Yoshihito、Nishime Kai、Sakai‐Yonaha Mayuko、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Noguchi Hirofumi
    • 雑誌名

      Xenotransplantation

      巻: 28 号: 2

    • DOI

      10.1111/xen.12661

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preservation of pancreas in the University of Wisconsin solution supplemented with AP39 reduces reactive oxygen species production and improves islet graft function2020

    • 著者名/発表者名
      Nishime Kai、Miyagi‐Shiohira Chika、Kuwae Kazuho、Tamaki Yoshihito、Yonaha Tasuku、Sakai‐Yonaha Mayuko、Saitoh Issei、Watanabe Masami、Noguchi Hirofumi
    • 雑誌名

      American Journal of Transplantation

      巻: in press 号: 8 ページ: 2698-2708

    • DOI

      10.1111/ajt.16401

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Novel cell-permeable inhibitor of p38 MAPK improves islet graft function2021

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Noguchi
    • 学会等名
      Asian Pancreas and Islet Transplant Association
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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