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2015 年度 実績報告書

幹細胞再生医療のための生物機能改変組織工学技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25242044
研究機関京都大学

研究代表者

田畑 泰彦  京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (50211371)

研究分担者 山本 雅哉  京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (10332735)
戸口田 淳也  京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (40273502)
梅澤 明弘  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, その他部局等, その他 (70213486)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード幹細胞治療 / 生物機能改変 / 遺伝子導入材料 / 細胞培養基材 / 徐放化
研究実績の概要

本研究の目的は、幹細胞再生医療のための細胞機能を高める組織工学的技術の開発である。本研究では、遺伝子発現期間の制御に重点をおいた非ウイルス性遺伝子導入技術を開発する。生体吸収性ナノ粒子を活用して細胞内で遺伝子を徐放化(徐々に放出)することにより遺伝子発現期間を制御する。
遺伝子導入のための非ウイルス性材料として、ゼラチンにスペルミンあるいはポリエチレンイミンを化学反応させることによって、カチオン化ゼラチンを作製した。作製条件を選ぶことで、カチオン化ゼラチンからコアセルベーションを形成、カチオン化ゼラチンからなるナノ粒子を作製した。次に、得られたナノ粒子をグルタルアルデヒドによって化学架橋した。ナノ粒子をsmall interfering RNA (siRNA)を混合した後、培養液中に加え、未分化骨髄間葉系幹細胞とともに培養、遺伝子発現活性を評価した。カチオン化ゼラチンナノ粒子は期待通り、細胞内に取り込まれ、細胞内でナノ粒子は分解され、それにともない細胞内で徐放された。このsiRNA含有ナノ粒子を利用することによって遺伝子発現の有意に高い抑制効果と抑制効果の持続期間の延長が認められた。
ぜラチンから3次元のスポンジ足場を作製した。これらのスポンジをsiRNA含有カチオン化ゼラチンナノ粒子とともに未分化骨髄間葉系幹細胞の培養を行った。遺伝子発現活性を評価したところ、siRNA の細胞内徐放化が見られ、それにともなう遺伝子発現の抑制効果が認められた。これらの結果は、siRNAの徐放性と遺伝子発現レベル、期間との間によい関連性があることを示している。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Synergistic effects of co-administration of suicide gene expressing mesenchymal stem cells and prodrug-encapsulated liposome on aggressive lung melanoma metastases in mice2015

    • 著者名/発表者名
      Zhang TY, Huang B, Wu HB, Wu JH, Li LM, Li YX, Hu YL, Han M, Shen YQ, Tabata Y, Gao JQ.
    • 雑誌名

      J Control Release

      巻: 209 ページ: 260-271

    • DOI

      10.1016/j.jconrel

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] How controlled release technology can aid gene delivery2015

    • 著者名/発表者名
      Jo, J. and Tabata, Y.
    • 雑誌名

      Expert Opinion in Drug Delivery

      巻: 12 ページ: 1689-1701

    • DOI

      10.1517/17425247

    • 査読あり
  • [学会発表] Preparation of cationized gelatin nanospheres for the2015

    • 著者名/発表者名
      Chun Jui, H., Jun-ichir, J., Megumi, S., Yasuhiko, T.
    • 学会等名
      2015 The Annual Meeting of Japanese Society for Biomaterials
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-11-09 – 2015-11-10
  • [学会発表] Sandwich culture with bio-functional hydrogels as a three-dimensional culture technique to induce osteoblastic differentiation of mesenchymal stem cells2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M., Toda, H., Tabata, Y.
    • 学会等名
      Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS) World Congress
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2015-09-09
  • [学会発表] 生体材料を利用した3次元微小環境のin vitro構築2015

    • 著者名/発表者名
      山本雅哉
    • 学会等名
      第8回ナノバイオ若手ネットワーキングシンポジウム
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2015-06-12
  • [図書] 三次元ティッシュエンジニアリング2015

    • 著者名/発表者名
      山本雅哉、田畑泰彦
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス

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公開日: 2017-01-06  

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