| 研究課題/領域番号 |
20KK0255
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
土谷 智史 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員教授 (30437884)
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| 研究分担者 |
土肥 良一郎 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (00817786)
溝口 聡 長崎大学, 病院(医学系), 医員 (20816706)
渡邉 洋之助 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (30457551)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-27 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 肺再生 / 医工学 / 脱細胞化 / 再細胞化 / 再生医学 / バイオリアクター / バリア機能 / 接着因子 / 生理的刺激 / 肺胞バリア機能 / 移植 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々はYale大学との共同研究により脱細胞化した肺組織骨格を再細胞化する手法を用いた再生肺の創出に取組んできた。本研究では発生学的見地から、“適度な生理的刺激”という新たな因子に着目し、以下の①～④を達成目標とする。
①Yale大学が開発したバイオリアクターを活用して呼吸運動などの生理的刺激の肺再生への影響を解明する。②肺胞バリア機能、毛細血管の血液灌流を維持できる生理的刺激の最適条件を見出す。③再生肺の動物での移植実験・機能評価を行い、我々の脱細胞化-再細胞化技術を完成させる。④前臨床試験を視野に入れ、ヒトサイズのブタ肺再生を試みる。
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| 研究成果の概要 |
臓器再生/移植医療分野では、臓器を“脱細胞化”し、残った組織骨格を鋳型に組織を再構成する“再細胞化”による臓器再生が行われている。本研究では “適度な生理的刺激”という新たな因子に着目した。再生肺の肺血流モニターを行い、灌流量を増加させることにより毛細血管の細胞生着が促されることが分かった。また適切な細胞の種類により、再生肺上皮のバリア機能が増加し、肺胞の形態も正常に近づくことを証明した。ラット片肺切除モデルでは、機械的刺激により中皮細胞で機械伝統遺伝子が発現し、胸膜中皮細胞から肺胞幹細胞様のAlveolar Tuft Cellに働きかけて肺再生が起きることを示唆する研究成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究目標の達成は、臓器不足に悩まされる世界の再生医療への大きな貢献となる。しかし、臓器再生研究は多くの技術や知識を必要とし、国際的に取り組む重要かつ緊急な課題である。本構想では、移植時に破綻しないバリア機能を持つ肺胞を作り出す、灌流を維持できる毛細血管を再構築する、という関連する２つの課題を克服するために、臓器への機械的刺激(メカニカルストレス)の付加を手掛かりに、長崎大学チームとYale大学チームそれぞれの強みを生かした共同研究を行う。
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