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機能的な中胚葉オルガノイド移植がもたらす運動器改善・新規治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H03328
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59020:スポーツ科学関連
研究機関順天堂大学

研究代表者

赤澤 智宏  順天堂大学, 大学院医学研究科, 教授 (80291160)

研究分担者 久松 大介  順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任研究員 (20880272)
馬渕 洋  藤田医科大学, 医学部, 准教授 (50424172)
奈良岡 佑南  順天堂大学, 大学院医学研究科, 博士研究員 (50828522)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワードオルガノイド / 三次元培養 / 炎症性疾患 / MSCs / 組織幹細胞 / デザイナーズオルガノイド / セクレトーム / 多能性幹細胞 / 筋オルガノイド / サルコペニア / 中胚葉オルガノイド / バイオリアクター / Meatbud / 臓器連関 / フレイル
研究開始時の研究の概要

高齢者が筋疾患に罹患する確率は極めて高く、骨格筋の再生・機能の維持は非常に重要な課題である。近年我々は、筋サテライト細胞の人工ニッチとなる細胞外マトリックス培養法、および組織幹細胞の選択的分離やオルガノイドの創出に関する研究を行ってきた。本研究では、これらの技術を統合し、より生体内に近い多細胞からなる中胚葉オルガノイドを作製し、筋組織の再生と機能補完を同時に実現する幹細胞移植プラットフォームの創出を目指す。本研究は、細胞移植効率や組織再生効果を飛躍的に向上させるだけでなく、骨格筋保護作用により高齢者の筋力低下・アスリートの怪我の予防など、介護やスポーツ医学分野の発展につながる研究である。

研究成果の概要

本研究は、従来の不均一な間葉系幹細胞(MSCs)とCD73+ MSCsの特徴を比較し、デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)誘発大腸炎モデルマウスにおけるCD73+細胞の適切な移植方法と細胞形態について解析を行った。mRNAシークエンシング解析の結果、CD73+細胞は炎症性遺伝子の発現低下と細胞外マトリックス関連遺伝子の発現上昇が確認された。また、経腸投与したCD73+細胞スフェロイドは、損傷部位への生着と細胞外マトリックスのリモデリングが促進され、線維芽細胞における炎症性遺伝子発現が低下していた。これらの結果により、CD73+細胞の移植が炎症性腸疾患の治療に有益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

本研究では、均一なCD73+細胞集団の特徴に基づいた適切な移植方法を示し、大腸炎抑制の基礎となるメカニズムの一つとして、移植細胞と組織常在線維芽細胞との相互作用を明らかにした。本成果は、潰瘍性大腸炎やその他の炎症に基づく疾患の新たな治療法となり得る。さらに、MSCsの臨床応用において、移植細胞や分泌因子の供給源としてCD73+細胞スフェロイドが有用である可能性を示唆している。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 3件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 18件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Quality Control of Stem Cell-Based Cultured Meat According to Specific Differentiation Abilities2024

    • 著者名/発表者名
      Naraoka Yuna、Mabuchi Yo、Kiuchi Mai、Kumagai Kyoko、Hisamatsu Daisuke、Yoneyama Yosuke、Takebe Takanori、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 13 号: 2 ページ: 135-135

    • DOI

      10.3390/cells13020135

    • 関連する報告書
      2023 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] Activated mesenchymal stem/stromal cells promote myeloid cell differentiation via CCL2/CCR2 signaling2024

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Satoshi、Mabuchi Yo、Kimura Takaharu、Suto Eriko Grace、Hisamatsu Daisuke、Naraoka Yuna、Kondo Ayako、Azuma Yuzuki、Kikuchi Riko、Nishikii Hidekazu、Morishita Soji、Araki Marito、Komatsu Norio、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 19 号: 3 ページ: 414-425

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2024.02.002

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conservation of Markers and Stemness in Adipose Stem and Progenitor Cells between Cattle and Other Species2023

    • 著者名/発表者名
      Ishida Yuki、Mabuchi Yo、Naraoka Yuna、Hisamatsu Daisuke、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 15 ページ: 11908-11908

    • DOI

      10.3390/ijms241511908

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel mouse model of intestinal neuronal dysplasia: visualization of the enteric nervous system2023

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Naho、Miyahara Katsumi、Lee Dorothy、Nakazawa-Tanaka Nana、Akazawa Chihiro、Hatano Masahiko、Pierro Agostino、Yamataka Atsuyuki
    • 雑誌名

      Pediatric Surgery International

      巻: 39 号: 1 ページ: 298-298

    • DOI

      10.1007/s00383-023-05585-w

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The impact of the recipient intestinal site on the differentiation of transplanted enteric neural crest cells2023

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa-Tanaka Nana、Fujiwara Naho、Miyahara Katsumi、Akazawa Chihiro、Urao Masahiko、Yamataka Atsuyuki
    • 雑誌名

      Pediatric Surgery International

      巻: 39 号: 1 ページ: 297-297

    • DOI

      10.1007/s00383-023-05587-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CD73-Positive Cell Spheroid Transplantation Attenuates Colonic Atrophy2023

    • 著者名/発表者名
      Hisamatsu Daisuke、Itakura Natsumi、Mabuchi Yo、Ozaki Rion、Suto Eriko Grace、Naraoka Yuna、Ikeda Akari、Ito Lisa、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 15 号: 3 ページ: 845-845

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics15030845

    • 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] Evaluation of Human-Induced Pluripotent Stem Cells Derived from a Patient with Schwartz Jampel Syndrome Revealed Distinct Hyperexcitability in the Skeletal Muscles2023

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Y, Nakada S, Nakamura K, Sakurai H, Ohno K, Goto T, Mabuchi Y, Akazawa C, Hattori N, Arikawa-Hirasawa E.
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 11 号: 3 ページ: 814-814

    • DOI

      10.3390/biomedicines11030814

    • 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] Three-dimensional visualization of neural networks inside bone by Osteo-DISCO protocol and alteration of bone remodeling by surgical nerve ablation2023

    • 著者名/発表者名
      Utagawa Kurando、Shin Takaei、Yamada Hironori、Ochi Hiroki、Sunamura Satoko、Unno Aiko、Akazawa Chihiro、Ema Masatsugu、Takeda Shu、Okawa Atsushi、Sato Shingo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 4674-4674

    • DOI

      10.1038/s41598-023-30492-4

    • 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] Hematopoietic-Mesenchymal Signals Regulate the Properties of Mesenchymal Stem Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kanazawa Sanshiro、Okada Hiroyuki、Riu Dan、Mabuchi Yo、Akazawa Chihiro、Iwata Junichi、Hoshi Kazuto、Hikita Atsuhiko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 15 ページ: 8238-8238

    • DOI

      10.3390/ijms23158238

    • 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] Longitudinal Analyses after COVID-19 Recovery or Prolonged Infection Reveal Unique Immunological Signatures after Repeated Vaccinations2022

    • 著者名/発表者名
      Hisamatsu Daisuke、Ikeda Akari、Ito Lisa、Matsushita Yasushi、Hiki Makoto、Mori Hirotake、Tabe Yoko、Naito Toshio、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Vaccines

      巻: 10 号: 11 ページ: 1815-1815

    • DOI

      10.3390/vaccines10111815

    • 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] Differentiation of enteric neural crest cells transplanted from SOX10-Venus mouse embryonic stem cells into the gut of the endothelin receptor B null mouse model2022

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara N, Miyahara K, Nakazawa-Tanaka N, Oishi Y, Akazawa C, Tada N, Yamataka A
    • 雑誌名

      Pediatr Surg Int

      巻: 39 号: 1 ページ: 18-18

    • DOI

      10.1007/s00383-022-05318-5

    • 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] Increased enteric neural crest cell differentiation after transplantation into aganglionic mouse gut2022

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa-Tanaka N, Fujiwara N, Miyahara K, Akazawa C, Urao M, Yamataka A.
    • 雑誌名

      Pediatr Surg Int

      巻: 39 号: 1 ページ: 29-29

    • DOI

      10.1007/s00383-022-05324-7

    • 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] Isolation and Characterization of Tissue Resident CD29-Positive Progenitor Cells in Livestock to Generate a Three-Dimensional Meat Bud2021

    • 著者名/発表者名
      Naraoka Yuna、Mabuchi Yo、Yoneyama Yosuke、Suto Eriko Grace、Hisamatsu Daisuke、Ikeda Mami、Ito Risa、Nakamura Tetsuya、Takebe Takanori、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 号: 9 ページ: 2499-2499

    • DOI

      10.3390/cells10092499

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Patients with mild cognitive impairment diagnosed at dementia clinic display decreased maximum occlusal force: a cross-sectional study2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hiroyuki、Furuya Junichi、Hidaka Rena、Miyajima Saki、Matsubara Chiaki、Ohwada Gaku、Asada Takashi、Akazawa Chihiro、Sato Yuji、Tohara Haruka、Minakuchi Shunsuke
    • 雑誌名

      BMC Oral Health

      巻: 21 号: 1

    • DOI

      10.1186/s12903-021-02027-8

    • 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] DNA/RNA heteroduplex oligonucleotide technology for regulating lymphocytes in vivo2021

    • 著者名/発表者名
      Ohyagi Masaki、Nagata Tetsuya、Ihara Kensuke、Yoshida-Tanaka Kie、Nishi Rieko、Miyata Haruka、Abe Aya、Mabuchi Yo、Akazawa Chihiro、Yokota Takanori
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 7344-7344

    • DOI

      10.1038/s41467-021-26902-8

    • 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] Cellular Heterogeneity of Mesenchymal Stem/Stromal Cells in the Bone Marrow2021

    • 著者名/発表者名
      Mabuchi Yo、Okawara Chikako、Mendez-Ferrer Simon、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 9 ページ: 689366-689366

    • DOI

      10.3389/fcell.2021.689366

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Soluble JAM-C Ectodomain Serves as the Niche for Adipose-Derived Stromal/Stem Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Morio、Sugimoto Kotaro、Mabuchi Yo、Yamashita Rina、Ichikawa-Tomikawa Naoki、Kaneko Tetsuharu、Akazawa Chihiro、Hasegawa Hiroshi、Imura Tetsuya、Chiba Hideki
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 9 号: 3 ページ: 278-278

    • DOI

      10.3390/biomedicines9030278

    • 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] Comparison of the clinical performance and usefulness of five SARS-CoV-2 antibody tests2021

    • 著者名/発表者名
      Wakita Mitsuru、Idei Mayumi、Saito Kaori、Horiuchi Yuki、Yamatani Kotoko、Ishikawa Suzuka、Yamamoto Takamasa、Igawa Gene、Hinata Masanobu、Kadota Katsuhiko、Kurosawa Taro、Takahashi Sho、Saito Takumi、Misawa Shigeki、Akazawa Chihiro、Naito Toshio、Miida Takashi、Takahashi Kazuhisa、Ai Tomohiko、Tabe Yoko
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 2 ページ: 0246536-0246536

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0246536

    • 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
  • [学会発表] CD73陽性細胞の経腸移植が大腸炎に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      池羽輝海, 久松大介, 馬渕洋, 赤澤智宏
    • 学会等名
      第44回 日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 再生医療に向けたヒト脂肪組織由来CD73陽性細胞の品質評価2023

    • 著者名/発表者名
      大和拓, 久松大介, 馬渕洋, 赤澤智宏
    • 学会等名
      第44回 日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A new conceptual model for antibody generation based on convalescent sera-derived synthetic chimeric antibody with enhanced diversity2023

    • 著者名/発表者名
      Hisamatsu D, Akazawa C
    • 学会等名
      Cell Symposia The conceptual power of single cell biology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋サテライト細胞とオルガノイド培養法の融合による革新的食肉培養法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      赤澤智宏、武部貴則
    • 学会等名
      [JST-Mirai] 食料生産:STG評価会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] iPS細胞の運命決定と遺伝子制御機構の新天地2021

    • 著者名/発表者名
      赤澤智宏
    • 学会等名
      第20回再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] AMEDが支援する再生医療研究と今後の展開2021

    • 著者名/発表者名
      赤澤智宏
    • 学会等名
      第20回再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ウシ骨格筋組織由来細胞のマルチカラーフローサイトメトリー解析による新規細胞集団の同定2021

    • 著者名/発表者名
      赤澤智宏、馬渕洋、石田侑希
    • 学会等名
      第31回日本サイメトリー学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 中枢神経系用薬服用の評価のための方法および装置2023

    • 発明者名
      赤澤智宏, 久松大介, 服部正平
    • 権利者名
      順天堂大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-132501
    • 出願年月日
      2023
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] 神経変性疾患のリスク判定法2022

    • 発明者名
      赤澤智宏、久松大介、服部正平、服部信孝、須田亙、緒方勇亮
    • 権利者名
      順天堂大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-149488
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] キメラ中和抗体及びその製造方法2021

    • 発明者名
      久松大介、赤澤智宏
    • 権利者名
      順天堂大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-198896
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 新型コロナウイルス中和抗体又はその機能的断片2021

    • 発明者名
      久松大介、赤澤智宏
    • 権利者名
      順天堂大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-033681
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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