周期性ペプチドによる細胞集合体の誘導と評価

• 研究課題/領域番号: 25350556
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 平野 義明 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (80247874)
• 研究協力者: 二木 雄大 ; 山本 雄貴
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 細胞集合体 / 周期性ペプチド / 線維芽細胞 / 肝細胞 / 軟骨細胞 / 間葉系幹細胞 / 旋回培養 / 分化誘導 / ALP活性 / 共培養システム / 幹細胞 / アルブミン産出 / グリコサミノグリカン

研究成果の概要

細胞集合体を誘導する新しい方法として、周期性ペプチドを細胞培養液に添加するだけで誘導できることを見出した。その結果、肝細胞、軟骨細胞、間葉系幹細胞など広範囲 に利用できることが分かった。肝細胞や軟骨細胞については、周期性ペプチドを用いて細胞集合体を誘導した方が、細胞の活性マーカーが通常の培養に比べて優位に活性が高くなることが明らかになった。
また、間葉系幹細胞においては、細胞集合体を形成してから分化誘導を行った方が、通常の培養に比べて分化効率ならびに活性マーカーが優位に高くなることが示された。これらについても、先と同様Cell-Cellコンタクトの向上が要因であると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Functional peptide KP24 enhances submandibular gland tissue growth in vitro (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikeda A, Taketa H, Sathi GA, Hirano Y, Iida S, Matsumoto T
  • 雑誌名: Regener Ther 巻: 3 ページ: 88-96
  • DOI: 10.1016/j.reth.2016.02.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of self-assembling 2,5-diketopiperazine nanostructures (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Nakatsuka, K. Inai, M. Oka, S. Kakinoki, Y. Hirano
  • 雑誌名: Peptide Science 巻: 2015 ページ: 295-298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional Evaluation of Proline Periodic Peptide that Induces Formation of Cell Aggregation (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Futaki, Y. Iwasaki, Y. Tabata, Y. Hirano
  • 雑誌名: Peptide Science 巻: 2014 ページ: 197-200
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Theoretical Reflection on The Conformational Characters of Proline-Rich Periodic Polypeptides (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Inai, Y. Hirano, M. Oka
  • 雑誌名: Peptide Science 巻: 2014 ページ: 227-230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional Evaluation of a Periodic Peptide that Induces the Formation of Spheroids (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Futaki, Y. Hirano
  • 雑誌名: Peptide Science 巻: 2013 ページ: 373-374
• [学会発表] 細胞のペプチドハイドロゲルへの浸潤に関する評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中山大輔，柿木佐知朗，平野義明
  • 学会等名: 第21回関西大学先端科学技術シンポジウム
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2017-01-19
• [学会発表] ペプチドによる細胞の移動に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本雄貴，柿木佐知朗，平野義明
  • 学会等名: 第21回関西大学先端科学技術シンポジウム
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2017-01-19
• [学会発表] 細胞集合体誘導技術と足場との組み合わせによる3次元組織の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 青山丈，平野義明，大槻周平，根尾昌史
  • 学会等名: 第21回関西大学先端科学技術シンポジウム
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2017-01-19
• [学会発表] 軟骨への分化誘導用ペプチドハイドロゲル足場の創出 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤井大輔，平野義明，大槻周平，根尾昌史
  • 学会等名: 第21回関西大学先端科学技術シンポジウム
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2017-01-19
• [学会発表] 細胞機能を引き出すための周辺環境（足場）の設計と再生医療への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平野義明
  • 学会等名: 平成28年度再生医療の全体像を見わたせる分かりやすい解説講座
  • 発表場所: 京都リサーチパーク（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-12-07
  • 招待講演
• [学会発表] ハイドロゲルへの細胞浸潤は可能か？ (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山大輔，柿木佐知朗，平野義明
  • 学会等名: 第33回関西地区ペプチドセミナー
  • 発表場所: 近畿大学（大阪府東大阪市）
  • 年月日: 2016-11-26
• [学会発表] 旋回培養系への細胞凝集塊誘導ペプチドの適用は可能か？ (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本雄貴，柿木佐知朗，平野義明
  • 学会等名: 第33回関西地区ペプチドセミナー
  • 発表場所: 近畿大学（大阪府東大阪市）
  • 年月日: 2016-11-26
• [学会発表] フジツボ由来ペプチドでハイドロゲル作成は可能か？ (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井大輔，柿木佐知朗，平野義明
  • 学会等名: 第33回関西地区ペプチドセミナー
  • 発表場所: 近畿大学（大阪府東大阪市）
  • 年月日: 2016-11-26
• [学会発表] Design of barnacle-derived peptides enhance cell attachment activity (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Fujii, K. Kamino, S. Kakinoki, Y. Hirano
  • 学会等名: 第53回ペプチド討論会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] Design of peptide hydrogel for tissue infiltration (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Nakayama, Y. Kambe, T, Yamaoka, S. Kakinoki, Y. Hirano
  • 学会等名: Biomedical Engineering Society 2016 Annual Meeting
  • 発表場所: Minnesota, USA
  • 年月日: 2016-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] Design of self-assembling 2,5-siketopiperazine nanostructure for antibacterial surface (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano, E. Nakatsuka, S. Kakinoki
  • 学会等名: Biomedical Engineering Society 2016 Annual Meeting
  • 発表場所: Minnesota, USA
  • 年月日: 2016-10-06
  • 国際学会
• [学会発表] 周期性ペプチドを用いた細胞集合体の誘導と細胞機能の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平野義明
  • 学会等名: 第4回細胞凝集研究会
  • 発表場所: 札幌全日空ホテル（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-09-09
• [学会発表] フジツボ由来ペプチドへの細胞接着性の付与とその特性解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井大輔，紙野圭，柿木佐知朗，平野義明
  • 学会等名: 第11回関西バイオマテリアル若手研究発表会
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2016-08-06
• [学会発表] Design of beta-hairpin peptide hydrogel for tissue engineering scaffold (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Nakayama, Y. Kambe, T. Yamaoka, S. Kakinoki, Y. Hirano
  • 学会等名: The 11th International Symposium in Science and Technology at Kansai University 2016
  • 発表場所: Kansai University (Osaka)
  • 年月日: 2016-07-28
  • 国際学会
• [学会発表] 環状ジペプチドを用いた抗菌性表面の設計 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中塚恵理，稲井公二，岡勝仁，柿木佐知朗，平野義明
  • 学会等名: 第45回医用高分子シンポジウム
  • 発表場所: 産業技術総合研究所臨海副都心センター（東京都江東区）
  • 年月日: 2016-07-25
• [学会発表] 2.5-ジケトピペラジンの自己組織化と生物活性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中塚恵理，稲井公二，岡勝仁，柿木佐知朗，平野義明
  • 学会等名: 第65回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会館（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] Design and evaluation of barnacles beta-sheet peptide hydrogel for 3D scaffold (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Takase, K. Kamino, S. Kakinoki, Y. Hirano
  • 学会等名: 10th World biomaterials Congress
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2016-05-20
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of cell aggregation induced peptide for 3D culture (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano, Y. Futaki, S. Kakinoki
  • 学会等名: 10th World biomaterials Congress
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2016-05-19
  • 国際学会
• [学会発表] 22.ペプチドによる細胞集合体の誘導および細胞機能の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平野義明，二木雄大，柿木佐知郎，石塚雄一
  • 学会等名: 第15回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府)
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] ペプチドを用いて細胞環境をコントロールする (2016)
  • 著者名/発表者名: 平野義明
  • 学会等名: 第1回関西再生医療コンソーシアム
  • 発表場所: 近畿経済産業局(大阪府)
  • 年月日: 2016-03-11
  • 招待講演
• [学会発表] ペプチドによる細胞集合体の誘導と生物活性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平野義明，二木雄大，柿木佐知朗，石塚雄一
  • 学会等名: 第37回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府)
  • 年月日: 2015-11-09
• [学会発表] Functional Evaluation of Periodic Peptide that induces formation of cell aggregation (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano, Y. Futaki, S. Kakinoki
  • 学会等名: 2015 Biomedical Engineering Society Annual Meeting
  • 発表場所: Florida(USA)
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] ペプチドによる細胞集合体の形成と分化誘導 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平野義明，二木雄大，柿木佐知朗
  • 学会等名: 第64回高分子討論会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県)
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] 周期性ペプチド固定化基材上での細胞の接着挙動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本雄貴，竹内万純，柿木佐知朗，平野義明
  • 学会等名: 第61回高分子研究発表会（神戸）
  • 発表場所: 兵庫県民会館(兵庫県)
  • 年月日: 2015-07-17
• [学会発表] フジツボタンパク質由来β－シート形成ペプチドを用いた足場材料の設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高瀬賢人，紙野 圭，平野義明
  • 学会等名: 第64回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道)
  • 年月日: 2015-05-27
• [学会発表] 周期性ペプチドによる細胞の自己集合体の作成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 二木雄大、平野義明
  • 学会等名: 第19回関西大学先端科学技術シンポジウム
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2015-01-23
• [学会発表] プロリン含有周期性ペプチドによる軟骨細胞スフェロイドの粒子径制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高田夏希、森田有亮、二木雄大、平野義明、仲町英治
  • 学会等名: 第27回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟)
  • 年月日: 2015-01-09
• [学会発表] ペプチドをベースとしたバイオマテリアルの設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平野義明
  • 学会等名: 2014年度同志社大学生体医療材料研究センターシンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 同志社大学田辺キャンパス(京都)
  • 年月日: 2014-12-18
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞の機能を引き出す材料表面の設計と足場材料 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平野義明
  • 学会等名: 平成26年度再生医療の全体像を見わたせる分かりやすい解説講座
  • 発表場所: 京都リサーチパーク(京都市)
  • 年月日: 2014-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞凝集塊の作製方法に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 二木雄大、平野義明
  • 学会等名: 第31回関西地区ペプチドセミナー
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2014-11-28
• [学会発表] ペプチドによる細胞集合体の誘導と活性の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平野義明、二木雄大、石塚雄一
  • 学会等名: 第36回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2014-11-17
• [学会発表] Synthesis and Evaluation of Barnacles β-Strand Peptide Having Cell Attachment Activity (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Takase, Y. Hirano, K. Kamino
  • 学会等名: Biomedical Engineering Society 2014 Annual Meeting
  • 発表場所: SanAntonio, USA
  • 年月日: 2014-10-23
• [学会発表] Functional Evaluation of Proline Periodic Peptide that Induces Formation of Cell Aggregation (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Futaki, Y. Iwasaki, Y. Tabata, Y. Hirano
  • 学会等名: 第51回ペプチド討論会
  • 発表場所: 徳島大学大塚講堂(徳島)
  • 年月日: 2014-10-23
• [学会発表] Theoretical Reflection on The Conformational Characters of Proline-Rich Periodic Polypeptides (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Inai, Y. Hirano, M. Oka
  • 学会等名: 第51回ペプチド討論会
  • 発表場所: 徳島大学大塚講堂(徳島)
  • 年月日: 2014-10-23
• [学会発表] Regulation of Chondrocyte Sphroid Size using Proline-containing Periodic Peptides (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Takata, Y. Morita, Y. Hirano, Y. Futaki, E. Nakamachi
  • 学会等名: European Society for Biomaterials 26th Annual Conference
  • 発表場所: Liverpool, UK
  • 年月日: 2014-08-31
• [学会発表] 周期性ペプチドを用いた細胞集合体の誘導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 二木雄大、平野義明
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会第9回関西若手研究発表会
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス(京都)
  • 年月日: 2014-08-05
• [学会発表] リシンとプロリンの周期性ペプチドを用いたヒト間葉系幹細胞集合体の作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡野将之、平野義明、田畑泰彦
  • 学会等名: 第13回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府）
• [学会発表] プロリン含有周期性ペプチドを用いた細胞集合体の誘導 (2013)
  • 著者名/発表者名: 二木雄大、田中愛、稲井公二、岡勝仁、平野義明
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府）
• [学会発表] ヒト間葉系幹細胞集合体の作製におけるペプチドの効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡野将之、田畑泰彦、平野義明
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府）
• [学会発表] リシン-プロリン繰り返し配列を持つオリゴペプチド固定化表面での細胞挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸田満秋、二木雄大、平野義明
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府）
• [学会発表] 分子動力学計算によるpoly(Gly-Pro-Pro)とpoly(Ala-Ala-Pro)の構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 稲井公二、平野義明、岡勝仁
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府）
• [学会発表] Behavior of L929 Cells on Surfaces Presenting Oligopeptides Consist of Lys-Effect of Treatment Temprature on Bonding Strength and Cell Proliferation (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Toda, Y. Hirano
  • 学会等名: the 4th Asian Biomaterials Congress
  • 発表場所: Hong Kong University of Science and Technology (Hong Kong)
• [学会発表] Functional analysis of cell aggregation induction proline and lysine containing periodic peptides (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Futaki, K. Inai, M. Oka, Y. Hirano
  • 学会等名: International Symposium in Science and Technology at Kansai University 2013
  • 発表場所: Kansai University (Osaka Pref.)
• [学会発表] Preparation of human mesenchymal cells aggregates with periodic peptides of lysine and proline (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Okano, Y. Hirano, Y. Tabata
  • 学会等名: International Symposium in Science and Technology at Kansai University 2013
  • 発表場所: Kansai University (Osaka Pref.)
• [学会発表] リシンとプロリンの周期性ペプチドによるヒト間葉系細胞集合体の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡野将之、田畑泰彦、平野義明
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県)
• [学会発表] プロリンおよびリシン残基を含む周期性ペプチドを用いた細胞集合体の誘導 (2013)
  • 著者名/発表者名: 二木雄大、平野義明、稲井公二、岡勝仁
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学(石川県)
• [学会発表] Functional analysis of cell aggregation induction proline containing periodic peptides (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano, Y. Futaki
  • 学会等名: Biomedical Engineering Society 2013 Annual Meeting
  • 発表場所: Washington State Convention Center (Washington, USA)
• [学会発表] リシンとプロリンの周期性ペプチドによる新規な細胞集合体作製方法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡野将之、田畑泰彦、平野義明
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都）
• [学会発表] オリゴペプチドによる細胞集合体誘導 (2013)
  • 著者名/発表者名: 二木雄大、平野義明
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都）
• [学会発表] Functional ecaluation of periodic peptide that induces formation of spheroid (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Futaki, Y. Hirano
  • 学会等名: 4th Asia-Pacific International Peptide Symposium & 50th Japanese Peptide Symposium
  • 発表場所: Hotel Hankyu Expo Park (Osaka Pref.)
• [学会発表] Functional Evaluation of a Periodic Peptide that induces the formation of Cell (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Futaki, Y. Hirano
  • 学会等名: International Conference on Functional Materials and Applications(ICFMA2013)
  • 発表場所: Tokai University (Kanagawa Pref.)
• [学会発表] リシン－プロリン繰り返し配列をもつオリゴペプチド担持表面におけるL929細胞の集合体形成
  • 著者名/発表者名: 戸田満秋、二木雄大、平野義明
  • 学会等名: 第2回日本バイオマテリアル学会北陸若手研究会
  • 発表場所: 富山大学（富山県）
  • 招待講演
• [図書] 日本再生医療学会監修 再生医療用語ハンドブック (2015)
  • 著者名/発表者名: 平野義明（分担執筆）
  • 総ページ数: 333
  • 出版者: 株式会社メディカルトリビューン
• [図書] 細胞の3次元組織化－その最先端技術と材料技術 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平野義明（分担執筆）
  • 総ページ数: 363
  • 出版者: 株式会社メディカルドゥ
• [備考] 関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 生体物質化学研究室
  • URL: http://www.chemmater.kansai-u.ac.jp/biomol/index.html