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2013 年度 実績報告書

次世代器官再生医療のための基盤技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25242041
研究種目

基盤研究(A)

研究機関東京理科大学

研究代表者

辻 孝  東京理科大学, 総合研究機構, 教授 (50339131)

研究分担者 窪木 拓男  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (00225195)
大島 正充  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (00548307)
江草 宏  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30379078)
坪田 一男  慶應義塾大学, 医学部, 教授 (40163878)
梶原 康宏  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50275020)
岸田 晶夫  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60224929)
藤田 聡  福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60504652)
佐藤 明男  北里大学, 医学部, その他 (80255356)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード再生医工学 / 再生医療 / 口腔器官 / 毛包 / ペプチド
研究概要

平成26年度の研究は、研究実施計画に沿って進捗し、下記の成果を得た。
1) 器官再生の概念実証研究 器官原基法を用いて再生した唾液腺・涙腺原基を、成体マウスの分泌腺欠損部位へ移植することにより、唾液や涙液を分泌する機能的な唾液腺・涙腺再生が可能であることを実証した。さらに、平成26年度以降に実施を予定していた分泌液の組成と、ドライマウスやドライアイに対する再生分泌腺の効果についても解析を進め、再生分泌腺から分泌された唾液や涙液の組成は天然と同等に機能回復効果があると判明した。
2)器官再生に向けた細胞シーズの開発研究 本年度は毛包、並びに唾液腺について解析し、毛包については、マウス成体頬ひげ毛包から器官誘導能のある間葉細胞を分離培養する方法を確立した。毛包上皮幹細胞については培養系の開発を継続している。また唾液腺については、生体組織から単一化細胞を分離して、凝集培養を試みているものの器官形成は認められず、検討を継続する。一方、iPS細胞からの器官誘導では、毛包をモデルに研究を進めている。これまでにiPS細胞より形成した胚様体を、三次元的に多数移植する方法を開発し、各種上皮性器官を誘導する技術を構築した。本研究課題では、この器官誘導技術を用いて移植物内に再生毛包を誘導し、再生毛包が天然毛包と同様の幹細胞ニッチを再現していることが明らかとした。
3)新規機能性材料の開発研究 新規機能性材料の開発研究に不可欠な評価系を確立すべく、水晶振動子マイクロバランス(QCM)を用いたアドミッタンス解析法により、微量ゲルの粘弾性の評価が可能となった。また、原子間力顕微鏡(AFM)により材料表面の局所的な粘弾性情報の取得に成功した。これらにより、器官原基形成に適した基材の力学的特性の解析を進めた。また、ヒアルロン酸と自己組織化ペプチドを組み合わせた新規ゲル材料について、力学的特性の解析をすすめた。

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

研究の年度計画に対して、項目1)は順調に推移しており、平成26年度計画も達成しており、さらに研究を進める。項目2)については、成体由来幹細胞による器官形成やiPS細胞からの器官誘導はこれまでに知られておらず、困難な課題でもあり、今後も継続して技術開発を進める。項目3)に関しては、ほぼ予定通り、研究を進めている。

今後の研究の推進方策

今後の研究推進については、項目1)は平成26年度の課題もほぼ遂行したことから、平成26年度は、再生分泌腺からの分泌が中枢を介する神経ネットワークの再構築が達成されているかの解析を進める。項目2)の細胞シーズについては、器官誘導能のある成体幹細胞の探索が困難な課題であるため、毛包と唾液腺を中心に解析を進める予定である。多能性幹細胞の応用については、平成25年度の研究において毛包再生が認められており、器官誘導モデルとして毛包の再生に限定して解析を進める。項目3)については引き続き、研究を進めていく。

  • 研究成果

    (39件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (27件) (うち招待講演 18件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Saliva secretion in engrafted mouse bioengineered salivary glands using taste stimulation.2014

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M, Yamashita K, Niikura M, Nakajima K, Toyoshima K, Oshima M, Tsuji T
    • 雑誌名

      Journal of Prosthodontic Research

      巻: 58(1) ページ: 17-25

    • DOI

      10.1016/j.jpor.2013.12.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole Tooth Regenerative Therapy Using a Bioengineered Tooth Germ.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakajima K, Oshima M, Tsuji T
    • 雑誌名

      Current Oral Health Reports

      巻: 1(1) ページ: 43-49

    • DOI

      10.1007/s40496-013-0004-5

  • [雑誌論文] Atomic force microscopy visualization of hard segment alignment in stretched polyurethane nanofibers prepared by electrospinning2014

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto H, Asakawa H, Fukuma T, Fujita S, Suye S
    • 雑誌名

      Sci. Technol. Adv. Mater.

      巻: 15 ページ: 015008

    • DOI

      10.1088/1468-6996/15/1/015008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional salivary gland regeneration by transplantation of a bioengineered organ germ.2013

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M, Oshim M, Imamura A, Sekine Y, Ishida K, Yamashita K, Nakajima K, Hirayama M, Tachikawa T, Tsuji T
    • 雑誌名

      Nature communications

      巻: 4 ページ: 2498

    • DOI

      10.1038/ncomms3498

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional lacrimal gland regeneration by transplantation of a bioengineered organ germ.2013

    • 著者名/発表者名
      Hirayama M, Ogawa M, Oshima M, Sekine Y, Ishida K, Yamashita K, Ikeda K, Shimmura S, Kawakita T, Tsubota K, Tsuji T
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 4 ページ: 2497

    • DOI

      10.1038/ncomms3497

    • 査読あり
  • [雑誌論文] WISP1/CCN4: A potential target for inhibiting prostate cancer growth and spread to bone.2013

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Inkson CA, Sonn R, Kilts TM, de Castro LF, Maeda A, Fisher LW, Robey PG, Berendsen AD, Li L, McCartney-Francis N, Brown AC, Crawford NP, Molinolo A, Jain A, Fedarko NS, Young MF
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8(8) ページ: e71709

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The regenerative effects of CCN2 independent modules on chondrocytes in vitro and osteoarthritis models in vivo.2013

    • 著者名/発表者名
      Abd El Kader T, Kubota S, Nishida T, Hattori T, Aoyama E, Janune D, Hara ES, Ono M, Tabata Y, Kuboki T, Takigawa M
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 20(59c) ページ: 180-188

    • 査読あり
  • [雑誌論文] OstemiR: a novel panel of microRNA biomarkers in osteoblastic and osteocytic differentiation from mesencymal stem cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Eguchi T, Watanabe K, Hara ES, Ono M, Kuboki T, Calderwood SK.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8(3) ページ: e58796

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tooth tissue and organ regeneration using stem cells2013

    • 著者名/発表者名
      Ishida K, Oshima M, and Tsuji T
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 33 ページ: 29-37

  • [雑誌論文] Cell orientation and regulation of cell-cell communication in human mesenchymal stem cells on different patterns of electrospun fibers2013

    • 著者名/発表者名
      Chang J, Fujita S, Tonami H, Kato K, Iwata H, Hsu S
    • 雑誌名

      Biomed. Mater.

      巻: 8 ページ: 055002

    • DOI

      10.1088/1748-6041/8/5/055002

    • 査読あり
  • [学会発表] Functional Organ Developments by Bioengineered Organ Germs between Epithelial and Mesenchymal Stem Cells2014

    • 著者名/発表者名
      辻 孝
    • 学会等名
      CDB Symposium 2014
    • 発表場所
      神戸・理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター
    • 年月日
      20140312-20140312
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of iPS Cells in bone biology2014

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      Kyudai Oral Bioscience 2014
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      20140228-20140228
    • 招待講演
  • [学会発表] 高静水圧処理による脱細胞化下顎骨の調製2014

    • 著者名/発表者名
      伊東愛、中村奈緒子、南 広祐、木村 剛、岸田晶夫
    • 学会等名
      第23回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      20140228-20140228
  • [学会発表] iPS Cells in Regenerative Dental Medicine2014

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      The 5th International Symposium for Interface Oral Health Science
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      20140121-20140121
    • 招待講演
  • [学会発表] 器官再生による口腔機能回復を目指して―歯と唾液腺、涙腺の再生―2013

    • 著者名/発表者名
      辻 孝
    • 学会等名
      第58回日本唾液腺学会学術集会
    • 発表場所
      東京・文京学院大学
    • 年月日
      20131214-20131214
    • 招待講演
  • [学会発表] 再生唾液腺の移植による口腔内環境と嚥下障害の改善効果2013

    • 著者名/発表者名
      小川美帆、大島正充、関根由里恵、山下健太郎、中島啓、立川哲彦、辻 孝
    • 学会等名
      第58回日本唾液腺学会
    • 発表場所
      東京・文京学院大学
    • 年月日
      20131214-20131214
  • [学会発表] 器官原基法による機能的な唾液腺の再生2013

    • 著者名/発表者名
      山下健太郎、小川美帆、大島正充、関根由里恵、石田研太郎、立川哲彦、辻 孝
    • 学会等名
      第58回日本唾液腺学会
    • 発表場所
      東京・文京学院大学
    • 年月日
      20131214-20131214
  • [学会発表] AFMによるナノファイバー表面の相分離構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      坂元博昭、淺川、雅、福間剛士、藤田 聡、末信一朗
    • 学会等名
      第2回日本バイオマテリアル学会北陸若手研究発表会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      20131206-20131206
  • [学会発表] 再生唾液腺原基の移植による機能的な唾液腺再生2013

    • 著者名/発表者名
      小川美帆、大島正充、今村 彩、関根由里恵、石田研太郎、山下健太郎、中島 啓、平山雅敏、立川哲彦、辻 孝
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸・神戸ポートアイランド
    • 年月日
      20131204-20131204
  • [学会発表] 再生涙腺原基の移植による機能的な涙腺再生2013

    • 著者名/発表者名
      山下健太郎、平山雅敏、小川美帆、大島正充、関根由里恵、石田研太郎、川北哲也、坪田一男、辻 孝
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸・神戸ポートアイランド
    • 年月日
      20131204-20131204
  • [学会発表] 幹細胞組織化による器官再生と3Dイメージング2013

    • 著者名/発表者名
      辻 孝
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会 先端3Dイメージングのニューフロンティア
    • 発表場所
      神戸・神戸ポートアイランド
    • 年月日
      20131203-20131203
    • 招待講演
  • [学会発表] Stem cells in regenerative dental medicine2013

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      2013 Thailand International Conference on Oral Biology
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20131128-20131128
    • 招待講演
  • [学会発表] Biological Regenerative Medicine in Prosthodontic Practice - to attain Reliable and Sophisticated Dental Implant Therapy2013

    • 著者名/発表者名
      Kuboki T
    • 学会等名
      Hanoi Medical University
    • 発表場所
      Hanoi, Vietnam
    • 年月日
      20131125-20131127
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞が可能にする歯科医療とは2013

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      平成25年度 日本補綴歯科学会関西支部学術大会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      20131124-20131124
    • 招待講演
  • [学会発表] 歯肉から作るiPS細胞が可能にする歯科医療とは2013

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      第25回 日本小児口腔外科学会学術大会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      20131102-20131102
    • 招待講演
  • [学会発表] Introduction of international Education Activities of guest Schools and Okayama University Dental School.2013

    • 著者名/発表者名
      Kuboki T
    • 学会等名
      第3回岡山医療教育・研究国際シンポジウム
    • 発表場所
      Okayama, Japan
    • 年月日
      20130922-20130923
    • 招待講演
  • [学会発表] 発生生物学的アプローチによる口腔器官の再生2013

    • 著者名/発表者名
      辻 孝
    • 学会等名
      第55回歯科基礎医学会学術大会・総会
    • 発表場所
      岡山・岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      20130922-20130922
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞を用いたスキャフォールドフリー骨組織再生2013

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      第55回 歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130922-20130922
    • 招待講演
  • [学会発表] A new method for mandiblereconstruction usingdecellularized cortical bone2013

    • 著者名/発表者名
      Naoko Nakamura,Kiriko Sugano,Kwangwoo Nam,Tsuyoshi Kimura,Toshiya Fujisato,Akio Kishida
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2013
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20130920-20130920
  • [学会発表] 下顎骨治療に向けた脱細胞化皮質骨置換モデルの開発2013

    • 著者名/発表者名
      中村奈緒子、菅野桐子、南 広祐、木村 剛、岸田晶夫
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2013
    • 発表場所
      山梨大学
    • 年月日
      20130902-20130902
  • [学会発表] 未来の歯科医療システムとしての歯科再生治療2013

    • 著者名/発表者名
      大島正充
    • 学会等名
      第3回岡山先端医学研究会
    • 発表場所
      岡山・岡山国際交流センター
    • 年月日
      20130803-20130803
    • 招待講演
  • [学会発表] From 2D to 3D - Nanofibers as a model of extracellular matrix2013

    • 著者名/発表者名
      Fujita S
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Joint Workshop on Biomedicine & Biomaterials
    • 発表場所
      中興大学(台中市,台湾)
    • 年月日
      20130803-20130803
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞の骨生物学への応用と歯科臨床への展望2013

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      第29回 医学生物学電子顕微鏡技術学会
    • 発表場所
      横須賀市
    • 年月日
      20130609-20130609
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代再生医療としての歯や唾液腺の器官再生2013

    • 著者名/発表者名
      辻 孝
    • 学会等名
      第67回日本口腔科学会学術集会
    • 発表場所
      栃木・栃木県総合文化センター
    • 年月日
      20130523-20130523
    • 招待講演
  • [学会発表] 再生歯ユニット移植による機能的な歯と歯周組織の包括的再生2013

    • 著者名/発表者名
      大島正充
    • 学会等名
      第67回NPO法人日本口腔科学会学術集会
    • 発表場所
      栃木・総合文化センター
    • 年月日
      20130523-20130523
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞の骨形成能と歯科臨床への展望2013

    • 著者名/発表者名
      江草 宏
    • 学会等名
      第67回 日本口腔科学会学術集会
    • 発表場所
      宇都宮市
    • 年月日
      20130523-20130523
    • 招待講演
  • [学会発表] CCN4/WISP-1, which is highly expressed during skin wound healing, mediates the stimulation of TNF-α in dermal fibroblast.2013

    • 著者名/発表者名
      Ono M, Masaki A, Hara ES, Sonoyama W, Maeda A, Young MF, Kuboki T.
    • 学会等名
      2013 biennial Joint Congress of CPS-JPS-KAP.
    • 発表場所
      Cheju, Korea.
    • 年月日
      20130413-20130415
  • [図書] Dvelopment and Prospects of Organ Replacement Regenerative Therapy.2013

    • 著者名/発表者名
      Hirayama M, Oshima M, Tsuji T
    • 総ページ数
      32:12-21
    • 出版者
      Cornea
  • [図書] 新 バイオの扉 -未来を拓く生物工学の世界- (分担執筆:「7章 再生医療」(藤田 聡))2013

    • 著者名/発表者名
      高木正道 監、池田友久 編集代表
    • 総ページ数
      270
    • 出版者
      裳華房

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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