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2018 年度 実績報告書

器官形成を誘導する分子・細胞・力学要素の時空間構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0073
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

武部 貴則  東京医科歯科大学, 統合研究機構, 教授 (20612625)

研究分担者 吉川 洋史  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50551173)
研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2019-03-31
キーワード臓器原基 / ヒトiPS細胞 / 膜物性 / 膜物性制御剤 / 細胞選別法 / 培養基板
研究実績の概要

本研究の目的は、多細胞システムにおける相互作用を最大化するための精度アップポイントを抽出・再設計し、試験管内において高品質な臓器原基(臓器のたね)を誘導するための人為的構成技術を確立することである。具体的には、我々が保持する、ヒトiPS細胞からの立体的なヒト肝臓原基の創出技術(Takebeら,Nature 2013, 2016)をベースとして、より高品質・効率的に原基形成を誘導する内部環境(細胞の質・種類・比率など)、及び、外部環境因子(培養基材の力学的・生化学的特性など)の最適化を目指している。本年度はその中でも、臓器原基の細胞材料の品質に着目し、それを細胞膜の流動性から判別・選別する新規手法の開発に取り組んだ。まず、膜の流動性に応答して蛍光波長が変化するプローブを用いると、1)膜硬さの増大をきっかけに、細胞の未分化脱離が始まること、2) 未分化状態で観察される軟らかい膜に特異的に作用する膜物性制御剤が存在することを見出した。3)さらに、この制御剤を用いることで、分化細胞から残存する未分化細胞を効率的に除去し、均質な分化細胞を大量に選別する基盤技術を確立することに成功した。本成果は、分担研究者である埼玉大学・吉川との共著でStem Cell Reports誌に発表した。
また、より複雑な構造を有する臓器原基の誘導を目指し、培養基材の設計にも取り組んだ。具体的には、これまでの均一な硬さ制御基板(Takebeら,Cell Stem Cell 2015.)を更に改良して、より生体内の不均一環境をモデル化した新規基板の開発を進めた(論文投稿中)。以上のような細胞原料側の均質化と、肝臓原基を誘導する培養場の最適化を含む成果により、本研究課題を大幅に進展させることができた。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 15件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Defining Lineage-Specific Membrane Fluidity Signatures that Regulate Adhesion Kinetics2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Takahisa、Matsumoto Shinya、Kasai Toshiharu、Yoshizawa Emi、Okamoto Satoshi、Yoshikawa Hiroshi Y.、Taniguchi Hideki、Takebe Takanori
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 11 ページ: 852~860

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2018.08.010

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimal Hypoxia Regulates Human iPSC-Derived Liver Bud Differentiation through Intercellular TGFB Signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Ayabe Hiroaki、Anada Takahisa、Kamoya Takuo、Sato Tomoya、Kimura Masaki、Yoshizawa Emi、Kikuchi Shunyuu、Ueno Yasuharu、Sekine Keisuke、Camp J. Gray、Treutlein Barbara、Ferguson Autumn、Suzuki Osamu、Takebe Takanori、Taniguchi Hideki
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 11 ページ: 306~316

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2018.06.015

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Digitalized Human Organoid for Wireless Phenotyping2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Masaki、Azuma Momoko、Zhang Ran-Ran、Thompson Wendy、Mayhew Christopher N.、Takebe Takanori
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 4 ページ: 294~301

    • DOI

      10.1016/j.isci.2018.05.007

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-Condensation Culture Enables Vascularization of Tissue Fragments for Efficient Therapeutic Transplantation2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoshinobu、Sekine Keisuke、Kin Tatsuya、Takebe Takanori、Taniguchi Hideki
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 23 ページ: 1620~1629

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.03.123

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recapitulation of hepatitis B virus-host interactions in liver organoids from human induced pluripotent stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Nie Yun-Zhong、Zheng Yun-Wen、Miyakawa Kei、Murata Soichiro、Zhang Ran-Ran、Sekine Keisuke、Ueno Yasuharu、Takebe Takanori、Wakita Takaji、Ryo Akihide、Taniguchi Hideki
    • 雑誌名

      EBioMedicine

      巻: 35 ページ: 114~123

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2018.08.014

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tumoroid a la carte: Path for personalization2018

    • 著者名/発表者名
      Lewis Kyle、Takebe Takanori
    • 雑誌名

      Hepatology

      巻: 68 ページ: 1189~1191

    • DOI

      10.1002/hep.29846

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Organoid Center Strategies for Accelerating Clinical Translation2018

    • 著者名/発表者名
      Takebe Takanori、Wells James M.、Helmrath Michael A.、Zorn Aaron M.
    • 雑誌名

      Cell Stem Cell

      巻: 22 ページ: 806~809

    • DOI

      10.1016/j.stem.2018.05.008

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Illustrating the potency of current Good Manufacturing Practice-compliant induced pluripotent stem cell lines as a source of multiple cell lineages using standardized protocols2018

    • 著者名/発表者名
      Rao Mahendra S.、Pei Ying、Garcia Thelma Y.、Chew Shereen、Kasai Toshiharu、Hisai Tomoko、Taniguchi Hideki、Takebe Takanori、Lamba Deepak A.、Zeng Xianmin
    • 雑誌名

      Cytotherapy

      巻: 20 ページ: 861~872

    • DOI

      10.1016/j.jcyt.2018.03.037

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Methods for Generating Vascularized Islet-Like Organoids Via Self-Condensation2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoshinobu、Takebe Takanori、Taniguchi Hideki
    • 雑誌名

      Current Protocols in Stem Cell Biology

      巻: 45 ページ: e49~e49

    • DOI

      10.1002/cpsc.49

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 臓器創生への展望―Future of Healthcare―2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      東京医科歯科大学創生医学コンソーシアムキックオフシンポジウム
  • [学会発表] The Era of Organoid Medicine2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takebe
    • 学会等名
      Korea Organoid Symposoium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 次世代オルガノイド研究の展望2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      ImPACT Serendipity Seminar Series
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代オルガノイド医療の展望2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      高遠分子細胞生物学シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 臓器再生から創生へ-オルガノイド移植の展望2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      第17回組織移植学会総会・学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] The Era of Organoid Medicine -from screen to therapeutics-2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takebe
    • 学会等名
      5th TERMIS World Congress Luncheon Seminars
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modeling Early Hepatogenesis Using Human iPSC Towards Organoid Medicine2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takebe
    • 学会等名
      Cincinnati CuSTOM industrial Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Promise of future health impact of liver organoids2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takebe
    • 学会等名
      NASPGHAN Balistreri Lecture
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Era of Organoid Medicine-from screen to therapeutics-2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takebe
    • 学会等名
      Korean organoid symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 発生オーガノロジー2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      分子生物学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 未来医療を変えるクリエイティブ研究 -Future of Healthcare-2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      大阪薬科大学 FD研究業務研修会2018 第2回 薬学トップランナー研究講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代オルガノイド医療の展望 -The Era of Organoid Medicine-2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      第9回大阪骨関節コロキウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Next-Gen Organoids from Pluripotency2018

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takebe
    • 学会等名
      Keystone Symposia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒューマン・オルガノイドを用いた次世代医療 -The Era of Organoid Medicine-2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      第11回消化器疾患プロジェクト会議
    • 招待講演
  • [学会発表] 多能性幹細胞を用いたオルガノイド研究と臨床応用への展望2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      長崎大学医歯薬学総合研究科 消化器再生医療学講座
    • 招待講演
  • [学会発表] Next-Gen Organoid and Medical Applications2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      第18回再生医療学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイド研究が拓く次世代医療2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 学会等名
      第18回再生医療学会総会
    • 招待講演
  • [図書] 月刊「細胞」2019 4月号2018

    • 著者名/発表者名
      武部 貴則
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      ニューサイエンス社
  • [図書] 科研費ニュース 2018 Vol.22018

    • 著者名/発表者名
      武部貴則
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      日本学術振興会

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公開日: 2019-12-27  

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