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2014 年度 実績報告書

ES/iPS細胞を用いた腸‐肝薬物動態チップの開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 25242040
研究機関東京工業大学

研究代表者

田川 陽一  東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (70262079)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード肝組織 / マイクロ流体デバイス / ES細胞 / iPS細胞 / 星細胞 / 内皮細胞 / リンパ球
研究実績の概要

マウスES/iPS細胞から内皮細胞と肝細胞が機能的に共存した肝組織、胆管上皮組織、その他の組織の独立したマイクロ流体デバイスを連結して、動物実験代替法となる、薬物の代謝・修飾・排泄・貯蔵を行う「腸・肝組織高性能薬物動態チップ」を開発し、最小哺乳類in vitroシステムの確立を目指している。今年度は、実用化を目指し、安定的な結果をえるための肝組織構築に集中して開発を行った。特に、実際の肝組織において肝細胞に次いで、主たる細胞である内皮細胞、星細胞、さらに、リンパ球を外部から導入した場合の肝組織構築の安定性を検討し、肝細胞と内皮細胞からなるin vitro肝組織に星細胞株を加えることにより、ネットワーク構造の長期安定化が示された。また、脾臓から調製したリンパ球をin vitro肝組織に加えて、アセトアミノフェンによる肝障害のレベルを調べたところ、リンパ球存在下の方がアセトアミノフェンに対する感受性が高くなったことが示され、毒性試験を行うに際し、肝細胞のみのi vitro試験では不十分であることが示された。さらに、マイクロ流体デバイスの構成システムの改良を行った。新たに、透析チップを新たに作製し、尿素が透析できることがわかった。現在、全てのチップの連結を検討している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

安定的な肝組織構築に進展が見られ、実用化にさらに近づいた。さらに、マイクロ流体デバイスもチューブの取り付けや流路の詰まりも改善ができ、順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

毒性試験への実用化のために、標準化作業の検討が必要である。平成27年度は、すでに動物実験で多くの結果がある毒物を用いて、動物実験の代替になりうる結果を示すことに集中したい。また、マイクロ流体デバイス中で、現在の1週間から1か月への長期培養を目指す。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 4件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] An in vitro liver model consisting of endothelial vascular networks surrounded by human hepatoma cell lines allows for improved hepatitis B virus replication.2014

    • 著者名/発表者名
      Sungho Ahn, Miho Tamai, Kenji Nakashima, Masahiko Ito, Tetsuro Suzuki, Yoh-ichi Tagawa
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng.

      巻: 118 ページ: 107-111

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2013.12.016

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 最小哺乳類in vitroモデルの構築と応用-ES/iPS細胞を用いた試み-2015

    • 著者名/発表者名
      田川陽一、玉井美保、藤山陽一
    • 学会等名
      第14回分子予防環境医学研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学医学部
    • 年月日
      2015-02-13
    • 招待講演
  • [学会発表] マウスES/iPS細胞由来 in vitro 肝組織モデルの肝細胞極性2015

    • 著者名/発表者名
      玉井美保、藤山陽一、田川陽一
    • 学会等名
      第9回「長野ミーティング」
    • 発表場所
      長野(ラフォーレ倶楽部白馬八方)
    • 年月日
      2015-01-25
  • [学会発表] 人工哺乳類システム2015

    • 著者名/発表者名
      田川陽一、玉井美保、守矢恒司、藤山陽一
    • 学会等名
      第9回「長野ミーティング」
    • 発表場所
      長野(ラフォーレ倶楽部白馬八方)
    • 年月日
      2015-01-25
  • [学会発表] アセトアミノフェン誘導肝障害in vivoモデルにおける概日リズムの影響2015

    • 著者名/発表者名
      守矢恒司、玉井美保、豊田優、小松銀河、田川陽一
    • 学会等名
      第9回「長野ミーティング」
    • 発表場所
      長野(ラフォーレ倶楽部白馬八方)
    • 年月日
      2015-01-25
  • [学会発表] Human iPS cell-derived in vitro model for Hepatitis B virus infection and proliferation2014

    • 著者名/発表者名
      Yoh-ichi TAGAWA, Miho Tamai, Sungho Ahn, Kenji Nakashima, Masahiko Ito, and Tetsuro Suzuki
    • 学会等名
      2014 World Stem Cell Summit
    • 発表場所
      San Antonio(Marriott Rivercenter)
    • 年月日
      2014-12-04
  • [学会発表] High- and multi-functional in vitro liver model derived from mouse ES/iPS cells on micro-fluidic device2014

    • 著者名/発表者名
      Miho TAMAI, Yoichi Fujiyama, Yoh-ichi TAGAWA
    • 学会等名
      2014 World Stem Cell Summit
    • 発表場所
      San Antonio(Marriott Rivercenter)
    • 年月日
      2014-12-04
  • [学会発表] 再生医科学研究オーバービュー ES細胞から分化細胞、組織、そして、生命システム2014

    • 著者名/発表者名
      田川陽一、玉井美保、藤山陽一
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会7.0
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2014-11-14
    • 招待講演
  • [学会発表] 最小哺乳類in vitroシステム ー人工生命への挑戦ー2014

    • 著者名/発表者名
      田川陽一
    • 学会等名
      極限環境生物学会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2014-11-02
  • [学会発表] B型肝炎感染・増殖in vitroシステム2014

    • 著者名/発表者名
      田川陽一
    • 学会等名
      イノベーションジャパン2014
    • 発表場所
      東京ビックサイト
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-12
  • [学会発表] 最小哺乳類in vitroシステムの戦略と応用2014

    • 著者名/発表者名
      田川陽一、玉井美保、藤山陽一
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      北海道(札幌コンベンションセンター)
    • 年月日
      2014-09-09
  • [学会発表] 流体デバイスを用いたマウスES細胞由来in vitro 肝組織モデル2014

    • 著者名/発表者名
      玉井美保、藤山陽一、田川陽一
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      北海道(札幌コンベンションセンター)
    • 年月日
      2014-09-09
    • 招待講演
  • [学会発表] QCM-Dによる様々な細胞種の接着と伸展の観察2014

    • 著者名/発表者名
      竹下裕治、張本乾一、玉井美保、南隆之、荻博次、長岡紀幸、松川昭博、吉田靖弘、田川 陽一
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      北海道(札幌コンベンションセンター)
    • 年月日
      2014-09-09
  • [学会発表] マウスES/iPS細胞由来in vitro 肝組織モデルにおける肝代謝能2014

    • 著者名/発表者名
      玉井美保、田川陽一
    • 学会等名
      第21回肝細胞研究会
    • 発表場所
      東京(東京医科歯科大学)
    • 年月日
      2014-06-27
  • [学会発表] 概日リズムを考慮したアセトアミノフェン誘導肝障害in vivoモデルにおける急性期タンパク質による保護作用2014

    • 著者名/発表者名
      守矢 恒司、玉井美保、豊田 優、田川 陽一
    • 学会等名
      第21回肝細胞研究会
    • 発表場所
      東京(東京医科歯科大学)
    • 年月日
      2014-06-27
  • [学会発表] マウス門脈結紮による肝再生モデルにおけるIL-6依存性2014

    • 著者名/発表者名
      玉井美保、酒井宏司、宮川眞一、田川陽一
    • 学会等名
      第79回日本インターフェロン・サイトカイン学会
    • 発表場所
      北海道(北海道大学)
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
  • [学会発表] アセトアミノフェン誘導肝障害のin vivoおよびin vitroモデルによる解析2014

    • 著者名/発表者名
      守矢 恒司、玉井美保、豊田 優、田川 陽一
    • 学会等名
      第79回日本インターフェロン・サイトカイン学会
    • 発表場所
      北海道(北海道大学)
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
  • [学会発表] ES細胞およびTS細胞を用いたマウス胚盤胞in vitroモデルにおけるTLR応答2014

    • 著者名/発表者名
      苅谷智行、玉井美保、相川博明、田川陽一
    • 学会等名
      第79回日本インターフェロン・サイトカイン学会
    • 発表場所
      北海道(北海道大学)
    • 年月日
      2014-06-19 – 2014-06-20
  • [学会発表] In vitro liver model derived from murine ES/iPS cells for animal use alternative:動物実験代替を目指した in vitro 肝組織モデル2014

    • 著者名/発表者名
      玉井美保、藤山陽一、田川陽一
    • 学会等名
      日本組織培養学会第87回大会
    • 発表場所
      東京(星陵会館)
    • 年月日
      2014-05-29 – 2014-05-30
  • [学会発表] A xeno-free slow-freezing cryopreservation medium for primate ES/iPS cells 霊長類ES/iPS細胞用緩慢法凍結保存液の開発2014

    • 著者名/発表者名
      今松伸介、安ソンホ、馬場恵三、岡崎宏悟, 田川 陽一
    • 学会等名
      日本組織培養学会第87回大会
    • 発表場所
      東京(星陵会館)
    • 年月日
      2014-05-29 – 2014-05-30
  • [学会発表] ES細胞からin vitro 器官形成モデル、そして、最小ほ乳類in vitro生命システム2014

    • 著者名/発表者名
      田川陽一
    • 学会等名
      日本組織培養学会第87回大会
    • 発表場所
      東京(星陵会館)
    • 年月日
      2014-05-29
    • 招待講演
  • [図書] 肝組織構築における培養条件の設定とシステム開発:動物細胞の培養を成功させる条件設定集、、≪最新≫動物細胞培養の手法と細胞死・増殖不良・細胞変異を防止する技術2014

    • 著者名/発表者名
      玉井美保、小池亨、田川陽一
    • 総ページ数
      584
    • 出版者
      技術情報協会
  • [図書] 霊長類ES/iPS細胞の凍結保存・輸送・解凍、≪最新≫動物細胞培養の手法と細胞死・増殖不良・細胞変異を防止する技術2014

    • 著者名/発表者名
      今松 伸介, 安 成晧, 馬場 憲三, 岡崎 宏悟, 田川 陽一
    • 総ページ数
      584
    • 出版者
      技術情報協会
  • [図書] 再生医療用保存液の開発 「再生医療の細胞培養技術と産業展開」2014

    • 著者名/発表者名
      馬場憲三、今松伸介、安 成晧、田川陽一
    • 総ページ数
      315
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2016-06-01  

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