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2009 年度 実績報告書

胚性幹細胞及び人工多能性幹細胞の肝分化誘導プロセスの開発とバイオ人工肝臓への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21360407
研究機関九州大学

研究代表者

水本 博  九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (90346817)

研究分担者 梶原 稔尚  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10194747)
井嶋 博之  九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (10274515)
中澤 浩二  北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (00304733)
キーワードハイブリッド型人工肝臓 / ES細胞 / iPS細胞 / 肝細胞 / 分化誘導 / 再生医療
研究概要

1) オルガノイド培養法によるマウスiPS細胞から肝細胞への分化誘導
マウスiPS細胞(iPS-MEF-Ng-20D-17)に対し、血漿分離用中空糸内部に遠心力によって細胞を充填し,オルガノイド形成を誘導する中空糸/オルガノイド培養法を適用し、肝細胞への分化誘導を行った。分化誘導条件として、マウスES細胞において肝細胞への分化誘導が確認された条件を使用した。iPS細胞は中空糸内部において旺盛な増殖活性を示し、高密度培養が達成された。幾つかの肝特異的遺伝子の発現について解析を行った結果、培養経過と共に遺伝子発現レベルは増加した。そして、培養2週間目よりアンモニア除去能、アルブミン分泌能の発現が認められ、これらの機能は少なくとも培養1ヶ月間維持できることが示された。また、細胞の増殖挙動、肝特異的遺伝子や肝機能の発現時期にっいて、iPS細胞はES細胞とほぼ同様の挙動を示すことが確認された。この結果、ES細胞によって得られた知見により、iPS細胞においても同様に肝分化誘導が可能であることが示された。
2) 分化誘導過程における未分化細胞除去に関する検討
多能性幹細胞の分化誘導過程において、ある特定の細胞集団のみを選別する検討として、未分化細胞が特異的に発現する細胞表面抗原であるSSEA-1を指標として細胞分離に関する検討を行った。単層培養条件下において分化培養5日目の細胞集団に対し、抗SSEA-1抗体が標識された磁気ビーズを用いた磁気細胞分離によって、表現型の異なる2種類の細胞集団に分離することが可能であった。現在、未分化細胞集団を除去した細胞集団を用いた肝細胞への分化培養を行い、細胞分離が分化効率に与える影響について検討中である。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Evaluation of a bioreactor with stacked sheet shaped organoids of primary hepatocytes2009

    • 著者名/発表者名
      T.KUSUMI, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering 107

      ページ: 552-555

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An approach for formation of vascularized liver tissue by endothelial cell-covered hepatocyte spheroid integration2009

    • 著者名/発表者名
      M.INAMORI, et al.
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part A 15

      ページ: 2029-2037

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vascularized Liver Tissue Construction In Vitro for Development of Bioassay System for Environmental Mutagenesis2009

    • 著者名/発表者名
      M.INAMORI, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of The 3rd International Symposium on Novel Carbon Resource Sciences

      ページ: 306-311

  • [雑誌論文] Vascularized liver tissue formation by endothelial cell covered hepatocyte spheroid integration2009

    • 著者名/発表者名
      M.INAMORI, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of The 22nd International Symposium on Chemical Engineering

  • [学会発表] 任意形状でのシート状ES細胞組織体形成と分化傾向解析2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤康二, 他
    • 学会等名
      化学工学会第75年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] 中空糸/オルガノイド培養法によるES細胞の肝分化と人工肝臓モジュールへの応用2010

    • 著者名/発表者名
      水本博, 他
    • 学会等名
      化学工学会第75年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] 中空糸/オルガノイド培養法を利用したマウスiPS細胞の肝分化誘導2010

    • 著者名/発表者名
      網本直記, 他
    • 学会等名
      第9回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] 血管内皮細胞との共培養による肝細胞組織内部での血管網構築の試み2010

    • 著者名/発表者名
      谷秀樹, 他
    • 学会等名
      第12回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-03-06
  • [学会発表] 人工肝臓装置開発に向けた中空糸オルガノイド培養法によるES細胞の肝細胞分化2010

    • 著者名/発表者名
      宮沢徹, 他
    • 学会等名
      第12回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-03-06
  • [学会発表] Vascularized liver tissue formation by endothelial cell-covered hepatocyte spheroid integration2009

    • 著者名/発表者名
      M.INAMORI, et al.
    • 学会等名
      The 22nd International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      Daejon, Korea
    • 年月日
      2009-12-05
  • [学会発表] Vascularized liver tissue construction in vitro for development of bioassay system for environmental mutagenesis2009

    • 著者名/発表者名
      M.INAMORI, et al.
    • 学会等名
      The Third International Symposium on Novel Carbon Resource Sciences
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-11-02
  • [学会発表] 中空糸内部でのES細胞の肝分化誘導プロセスを利用した人工肝臓装置の開発2009

    • 著者名/発表者名
      池田馨, 他
    • 学会等名
      第2回化学工学3支部合同北九州大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-10-31
  • [学会発表] オルガノイド培養法によるES細胞から肝細胞への分化誘導と人工肝臓への応用2009

    • 著者名/発表者名
      水本博
    • 学会等名
      生物工学会ミニシンポジウム「幹細胞から肝細胞への効率的分化誘導のための新戦略」
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-10-24
  • [学会発表] PUF/スフェロイド型人工肝臓装置内でのES細胞から肝細胞への分化誘導と動物実験による性能評価2009

    • 著者名/発表者名
      水本博, 他
    • 学会等名
      化学工学会第41回秋季大会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] 中空糸/オルガノイド培養法を用いた多能性幹細胞から肝細胞への分化誘導2009

    • 著者名/発表者名
      網本直記, 他
    • 学会等名
      化学工学会第41回秋季大会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] Evaluation of a Hybrid Artificial Liver Module Based on a Spheroid Culture System of ES Cell-derived Hepatic Cells2009

    • 著者名/発表者名
      H.MIZUMOTO, et al.
    • 学会等名
      2nd TERMIS World Congress
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2009-09-01
  • [学会発表] 形状制御および細胞分布解析可能なES細胞組織体形成法の開発2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤康二, 他
    • 学会等名
      第46回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-07-11
  • [学会発表] Evaluation of A Hybrid Artificial Liver Module Containing ES Cell-derived Hepatic Cells2009

    • 著者名/発表者名
      H MIZUMOTO, et al.
    • 学会等名
      2009 Joint Conference of the 10th biannual CTS congress and the 36th annual meeting of JSOPMB
    • 発表場所
      Okayama, Japan
    • 年月日
      2009-04-21
  • [図書] 細胞治療・再生医療のための培養システム2010

    • 著者名/発表者名
      水本博, 他
    • 総ページ数
      280
    • 出版者
      株式会社シーエムシー出版
  • [図書] 九州地区若手研究者の研究開発動向 若手研究者の大きな可能性を秘めた研究開発2009

    • 著者名/発表者名
      水本博, 他
    • 総ページ数
      119
    • 出版者
      化学工学会九州支部若手ケミカルエンジニアリング連絡会2009

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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