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2019 年度 実績報告書

酸素透過性マイクロデバイスを用いた毛包組織の形態形成メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K18971
研究機関横浜国立大学

研究代表者

福田 淳二  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (80431675)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワードHair follicle / Germ / Self-organization / Organoid / Oxygen
研究実績の概要

脱毛症は、生命には関わらないが、個人の印象を大きく左右するためその治療へのニーズは大きい。近年、男性型脱毛症の発症メカニズムの理解が進み、有効な治療薬が開発されてきている。しかし、未だに効果は限定的である。発毛剤の開発を加速させるには、生体の毛包に類似した組織を生体外で構築し、候補薬剤を効率的に評価できる培養系が不可欠である。また、そのような培養系で作る細胞組織を生体へ移植すると、効率よく毛包組織を生体内で構築することにつながることから、毛髪の再生医療にも利用できる可能性がある。
本研究では、毛包の発生期にみられる細胞組織(毛包原基)を生体外で大量調製する技術を用いて、薬剤評価ツールとしてへの応用に取り組んでいる。前年度に、酸素透過性シリコーンゴム(PDMS)を用い、マウス胎児由来の上皮系細胞と間葉系細胞に1つの凝集体を形成させると、毛包原基様の構造を形成し、さらにこのまま12日間培養すると、毛幹様構造が伸長してくることを示した。特にこの現象を90%以上の効率で再現できる実験条件を見出した。本年度は、ヒト毛包由来の毛包上皮幹細胞またはヒトiPS細胞から誘導した毛包上皮細胞を用いて、毛幹構造の伸長を生じさせる条件を検討した。毛幹を構成するタンパクであるケラチンの発現が培養時間とともに上昇すること、特にケラチンタイプがより分化した細胞から得られるものに変化することが示された。マウスで見られたような毛幹構造の伸長はまだ観察されていないが、ヒトとマウスの発生に要する時間を考えるとさらに長期的な検討が必要であり、培養条件の工夫とともに検討を続けている。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (3件) 産業財産権 (8件) (うち外国 6件)

  • [雑誌論文] Preparation of hair beads and hair follicle germs for regenerative medicine2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kageyama, L. Yan, A. Shimizu, S. Maruo, J. Fukuda
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 212 ページ: 55-63

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.05.003

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Synergic effects of oxygen supply and antioxidants on pancreatic β-cell spheroids2019

    • 著者名/発表者名
      D. Myasnikova, T. Osaki, K. Onishi, T. Kageyama, B. Zhang, J. Fukuda
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 1802

    • DOI

      doi.org/10.1038/s41598-018-38011-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] In vitro毛幹形成技術を用いた毛髪の再生医療2020

    • 著者名/発表者名
      中嶋陸満、清水亮啓、景山達斗、福田淳二
    • 学会等名
      第19回再生医療学会
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro毛幹形成技術とこれを利用した毛髪の再生医療2019

    • 著者名/発表者名
      中嶋陸満、清水亮啓、景山達斗、福田淳二
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
  • [学会発表] 細胞凝集塊の大量培養と毛髪再生医療への応用2019

    • 著者名/発表者名
      福田淳二
    • 学会等名
      第7回細胞凝集研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 薬剤スクリーニングのための毛包オルガノイド2019

    • 著者名/発表者名
      景山達斗、福田淳二
    • 学会等名
      第29回日本色素細胞学会
  • [学会発表] 毛髪再生医療のための毛包原基のバイオプリンティング2019

    • 著者名/発表者名
      南茂彩華、景山達斗、福田淳二
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] 毛髪再生医療のための細胞培養技術2019

    • 著者名/発表者名
      福田淳二
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会第9回九州ブロック講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Hair follicle germ formation on oxygen-permiable microwell array chips for hair regenerative medicine2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Kageyama, Chisa Yoshimura, Sugi Hirano, Keiichiro Kasai, Junji Fukuda
    • 学会等名
      11th world congress hair researh
    • 国際学会
  • [学会発表] Dermal papilla cells-encapsulated hair beads for hair regenerative medicine.2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Kageyama, Junji Fukuda
    • 学会等名
      ISSCR 2019 Annural Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Expansion of hair follicle stem cells using oxygen-permeable culture vessel for hair regenerative medicine2019

    • 著者名/発表者名
      Sugi Hirano, Tatsuto Kageyama, Junji Fukuda
    • 学会等名
      ISSCR 2019 Annural Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro hair shaft generation from 3D cell aggregates for hair regenerative medicine2019

    • 著者名/発表者名
      Rikuma Nakajima, Akihiro Shimizu, Tatsuto Kageyama, Junji Fukuda
    • 学会等名
      2019 MRS fall meeting & exihibit
    • 国際学会
  • [学会発表] Engineering 3D tissues in vitro2019

    • 著者名/発表者名
      Junji Fukuda
    • 学会等名
      2019 Ischemic/hypoxic Disease Institute International Symposium
    • 国際学会
  • [図書] Hair on a chip のための生体外における毛包誘導技術,月刊「細胞」2020

    • 著者名/発表者名
      南茂彩華,景山達斗,福田淳二
    • 総ページ数
      58-62
    • 出版者
      ニューサイエンス社
    • ISBN
      ISSN: 1346-7557
  • [図書] 毛髪科学の新展開2019

    • 著者名/発表者名
      岩渕徳郎
    • 総ページ数
      104-111
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1434-1
  • [図書] 毛髪再生医療の現状と実用化へ向けた課題、再生医療の開発戦略と最新研究事例集2019

    • 著者名/発表者名
      平野 杉、景山 達斗、福田淳二
    • 総ページ数
      55-61
    • 出版者
      ㈱技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-737-4
  • [産業財産権] 毛包上皮幹細胞の培養方法およびその利用方法2019

    • 発明者名
      福田淳二, 景山達斗, 平野杉
    • 権利者名
      福田淳二, 景山達斗, 平野杉
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/003903
    • 外国
  • [産業財産権] 再生毛の色制御方法、毛の再生方法及び毛包原基の製造方法2019

    • 発明者名
      福田淳二, 景山達斗, 吉村知紗, 中嶋陸満
    • 権利者名
      福田淳二, 景山達斗, 吉村知紗, 中嶋陸満
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/020185
    • 外国
  • [産業財産権] 細胞含有ハイドロゲル体及びその製造方法2019

    • 発明者名
      福田淳二, 景山達斗
    • 権利者名
      福田淳二, 景山達斗
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/016332
    • 外国
  • [産業財産権] 間葉系細胞の培養方法、活性化間葉系細胞の製造方法、毛包原基の製造方法、間葉系細胞の活性化方法、及び上皮系細胞の活性化方法2019

    • 発明者名
      福田淳二, 景山達斗, エンライ, チャンビンビン
    • 権利者名
      福田淳二, 景山達斗, エンライ, チャンビンビン
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/038934
    • 外国
  • [産業財産権] 毛包原基、毛包原基の製造方法、及び毛包原基に含まれる細胞の活性化方法2019

    • 発明者名
      福田淳二, 景山達斗, 楯芳樹
    • 権利者名
      福田淳二, 景山達斗, 楯芳樹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/040444
    • 外国
  • [産業財産権] 培養容器、及び細胞-担体複合体の製造方法2019

    • 発明者名
      福田淳二, 景山達斗, エンライ
    • 権利者名
      福田淳二, 景山達斗, エンライ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-047298
  • [産業財産権] 毛包原基及びその製造方法2019

    • 発明者名
      福田淳二, 景山達斗, 清水亮啓
    • 権利者名
      福田淳二, 景山達斗, 清水亮啓
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/031142
    • 外国
  • [産業財産権] ファイバー担体-細胞含有ゲル複合体及びその製造方法、並びにファイバー担体-細胞含有ゲル複合体製造用キット2019

    • 発明者名
      福田淳二, 景山達斗, 南茂彩華
    • 権利者名
      福田淳二, 景山達斗, 南茂彩華
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-204500

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公開日: 2021-01-27  

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