免疫抑制剤の不要な移植を目指した患者由来細胞と膵島の３次元複合体の創製

• 研究領域: 超高速バイオアセンブラ
• 研究課題/領域番号: 26106709
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 寺村 裕治 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10365421)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 膵島移植 / PEG脂質 / 糖尿病 / 細胞移植 / DNA

研究実績の概要

本研究では、レシピエント由来の細胞を利用して、細胞により膵ランゲルハンス島（膵島）の表面をカプセル化し、異種細胞との３次元複合体を構築して、移植後の免疫拒絶反応を抑制できる生体適合性の高いバイオ人工膵臓の開発が目的である。両親倍性高分子であるポリエチレングリコール結合脂質（PEG脂質）誘導体を利用して、膵島表面に異種細胞である血管内皮細胞や線維芽細胞などの様々な細胞を固定化し、異種細胞から構成される３次元複合体の構築手法の確立を目指す。
本研究では、親水性高分子であるPEGと長鎖疎水部を有するPEG脂質の末端に、相補的なDNA（polyA20とpolyT20）を導入して、膵島表面と固定化した細胞表面へ導入して、DNA同士のハイブリダイザーションによって細胞と膵島の接着を誘導して、複合体の形成を試みたところ、すべての細胞種において、膵島表面への固定化が可能であることが分かった。また、　接着誘導ペプチドであるRGDを、PEG脂質を用いて膵島表面へ導入することで、固定化した細胞が膵島内部へ移動する現象が見られ、３次元複合体の構築へ大きく影響を与えることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] ウプサラ大学/リンネア大学(スウェーデン)
• [国際共同研究] オスロ大学/トロムソ大学(ノルウェー)
• [国際共同研究] ウプサラ大学/リンネア大学/カロリンスカ研究所(スウェーデン)
• [国際共同研究] オスロ大学(ノルウェー)
• [国際共同研究] カールスルーエ工科大学(ドイツ)
• [雑誌論文] Stable surface coating of silicone elastomer with phosphorylcholine and organosilane copolymer with cross-linking for repelling proteins (2015)
  • 著者名/発表者名: Koji Nagahashi, Yuji Teramura, Madoka Takai
  • 雑誌名: Colloid Surface B 巻: 94 ページ: 384-391
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2015.07.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell surface modification with ssDNA-PEG-lipid for analysing intercellular interactions between different cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 48 ページ: 194-205
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2015.01.032
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Prediction of inflammatory responses induced by biomaterials in contact with human blood using protein fingerprint from plasma (2015)
  • 著者名/発表者名: Anna E. Engberg, Per H. Nilsson, Shan Huang, Karin Fromell, Osama A Hamad, Tom Eirik Mollnes, Jenny P. Rosengren-Holmberg, Kerstin Sandholm, Yuji Teramura, Ian A. Nicholls, Bo Nilsson, Kristina N. Ekdahl
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 36 ページ: 55-65
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2014.09.011
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cell surface engineering for regulation of immune reactions in cell transplantation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura, Sana Asif, Kristina, N, Ekdahl, Bo Nilsson
  • 雑誌名: Adv Exp Med Biol 巻: 865 ページ: 189-209
  • DOI: 10.1007/978-3-319-18603-0_12
  • ISBN: 9783319186023, 9783319186030
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thromboinflammation in Therapeutic Medicine (2015)
  • 著者名/発表者名: Kristina, N, Ekdahl, Yuji Teramura, Sana Asif, Nina Jonsson, Peetra, U, Magnusson, Bo Nilsson
  • 雑誌名: Adv Exp Med Biol 巻: 865 ページ: 3-17
  • DOI: 10.1007/978-3-319-18603-0_1
  • ISBN: 9783319186023, 9783319186030
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Transplantation of Co-aggregates of Sertoli Cells and Islet Cells into Liver Without Immunosuppression. (2014)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Takemoto, Xibao Liu, Kento Takii, Yuji Teramura, and Hiroo Iwata
  • 雑誌名: Transplantation 巻: 97 号: 3 ページ: 287-293
  • DOI: 10.1097/01.tp.0000438198.76531.03
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Do ABO Blood Group Antigens Hamper the Therapeutic Efficacy of Mesenchymal Stromal Cells? (2014)
  • 著者名/発表者名: Guido Moll, Annika Hult, Lena von Bahr, Jessica J. Alm, Nina Heldring, Osama A. Hamad, Lillemor Stenbeck-Funke, Stella Larsson, Yuji Teramura, Helene Roelofs, Bo Nilsson, Willem E. Fibbe, Martin L. Olsson, Katarina Le Blanc
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 号: 1 ページ: e85040-e85040
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0085040
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mediation of a non-proteolytic activation of complement component C3 by phospholipid vesicles (2014)
  • 著者名/発表者名: Yvonne Klapper, Osama A Hamad, Yuji Teramura, Gero Leneweit, Gerd Ulrich Nienhaus, Daniel Ricklin, John D. Lambris, Kristina N Ekdahl, Bo Nilsson
  • 雑誌名: Biomaterials 巻: 35 号: 11 ページ: 3688-3696
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.12.085
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Lectin-tagged Fluorescent Polymeric Nanoparticles for Targeting of Sialic Acid on the Living Cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Jaebum Cho, Keiichiro Kushiro, Yuji Teramura, Madoka Takai
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 15 号: 6 ページ: 2012-2018
  • DOI: 10.1021/bm500159r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Do cryopreserved mesenchymal stromal cells display impaired immunomodulatory and therapeutic properties? (2014)
  • 著者名/発表者名: Guido Moll, Lena von Bahr, Jessica J. Alm, Lindsay C. Davies, Nina Heldring, Lillemor Stenbeck-Funke, Osama A. Hamad, Robin Hinsch, Lech Ignatowicz, Matthew Locke, Helena Lonnies, John D. Lambris, Yuji Teramura, Kristina Nilsson-Ekdahl, Bo Nilsson, Katarina Le Blanc
  • 雑誌名: Stem Cells 巻: 32 号: 9 ページ: 2430-2442
  • DOI: 10.1002/stem.1729
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Heparinzation of cell surface with heparin-binding peptide-conjugated PEG-lipid for regulating thromboinflammation in cell transplantation of human MSC and hepatocyte (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura, Sana Asif, Kristina Nilsson-Ekdahl, Bo Nilsson
  • 学会等名: IPITA-IXA-CTS 2015
  • 発表場所: メルボルン、オーストラリア
  • 年月日: 2015-11-15
  • 国際学会
• [学会発表] PEG脂質による血管内皮細胞の表面修飾とブタ腎移植の虚血再灌流障害への保護効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治、Sana Asif , Kristina Nilsson-Ekdahl, Bo Nilsson, Alireza Biglarnia
  • 学会等名: 第３７回日本バイオマテリアル学会
  • 発表場所: 京都府京都市南区 京都テルサ
  • 年月日: 2015-11-09
• [学会発表] 細胞同士の相互作用を調べるための高分子細胞表面修飾剤 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治
  • 学会等名: 第６４回高分子討論会
  • 発表場所: 宮城県仙台市 東北大学川内キャンパス
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] ヒト膵島表面への抗凝固活性を有するrCD39の固定化 と細胞傷害抑制効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治、Sana Asif , Kristina Nilsson-Ekdahl, Bo Nilsson
  • 学会等名: 第４４回医用高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東京都江東区青海 産業技術総合研究所 臨海副都心センター
  • 年月日: 2015-07-27
• [学会発表] Cell surface engineering with ssDNA-PEG-lipid for analysing intercellular interactions between different cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura
  • 学会等名: The 5th Asian Biomaterials Congress
  • 発表場所: 台北、台湾
  • 年月日: 2015-05-06
  • 国際学会
• [学会発表] DNA結合PEG脂質を利用した異なる細胞同士の相互作用解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治、高井まどか
  • 学会等名: 第３６回日本バイオマテリアル学会
  • 発表場所: 東京都江戸川区船堀 タワーホール船堀
  • 年月日: 2014-11-17
• [学会発表] Cell surface engineering with biomaterials for islet transplantation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuji Teramura
  • 学会等名: 1st Immune Responses to Biosurfaces: Mechanisms and Therapeutic Interventions
  • 発表場所: Chania, Greece
  • 年月日: 2014-09-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DNA 結合PEG脂質を利用した異種細胞同士の相互作用解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治、高井まどか
  • 学会等名: 第43 回医用高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東京都江東区青海 産業技術総合研究所 臨海副都心センター
  • 年月日: 2014-07-28
• [学会発表] 高分子による免疫反応の制御のための細胞表面修飾と糖尿病治療への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺村裕治
  • 学会等名: 第６０回高分子研究会（神戸）
  • 発表場所: 兵庫県神戸市中央区 兵庫県民会館
  • 年月日: 2014-07-24
• [産業財産権] 培養基材への細胞の固定を促進する化合物 (2015)
  • 発明者名: 寺村裕治、高井まどか
  • 権利者名: 寺村裕治、高井まどか
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-205254
  • 出願年月日: 2015-10-19