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2016 年度 実績報告書

移植医療に応用可能なiPS細胞を用いたヒト膵島作製技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25253079
研究機関横浜市立大学

研究代表者

谷口 英樹  横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (70292555)

研究分担者 関根 圭輔  横浜市立大学, 医学部, 助教 (00323569)
武部 貴則  横浜市立大学, 医学部, 准教授 (20612625)
小池 直人  横浜市立大学, 医学研究科, 客員教授 (50301081)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードiPS細胞 / 内胚葉前駆細胞 / 三次元培養 / 糖尿病 / 膵島
研究実績の概要

ヒトiPS由来細胞を用いた三次元膵島創出技術を活用することにより、マウスおよびヒト膵島を対象として複数膵島のクラスタリング技術および血管化促進技術の開発を行い、より早期の実用化へ向けた可能性を探索した。
その結果、マウスおよびヒトから単離した膵島をヒト血管内皮細胞と間葉系幹細胞と共培養することにより、わずか12時間後に複数の膵島が凝集し、48時間後にはその周囲に血管様構造が形成されることが判明した。この血管化膵島を免疫不全マウスに移植し、細胞動態変化を可視化することを目的とした長焦点レンズを有した高速ライブイメージング共焦点顕微鏡による追尾定点観察を行った。移植7日目の膵島内部の血管面積比は、膵島単独移植で11.5±4.0%(n=5)であったのに対し、血管化膵島移植群では45.0±17.2%(n=6)であり、生体内膵島と同等レベルの血管が維持されていることが明らかとなった。この人為的凝集塊形成により作製した直径約400マイクロメートルの血管化膵島を劇症I型糖尿病モデルマウスに移植することにより、生存率の著しい向上が得られることを明らかにした。
一方、ヒトiPS細胞由来内胚葉前駆細胞株からのPDX1陽性膵前駆細胞およびインスリン陽性膵β細胞の分化誘導については、分化誘導は可能であるものの、大量創出を実現可能な培養条件を設定することは困難であった。そのため、ヒトiPS細胞由来内胚葉前駆細胞株由来膵前駆細胞を用いた三次元膵島様組織創出法については、現時点では確立していない。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] Nutritional modulation of mouse and human liver bud growth through a branched-chain amino acid metabolism.2017

    • 著者名/発表者名
      Koike H, Zhang RR, Ueno Y, Sekine K, Zheng YW, Takebe T, Taniguchi H.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 144(6) ページ: 1018-1024

    • DOI

      10.1242/dev.143032.Epub 2017 Feb 20.PMID:28219950

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liver Regeneration Using Cultured Liver Bud2017

    • 著者名/発表者名
      Sekine K, Takebe T, Taniguchi H.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1597 ページ: 207-216

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6949-4_15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of a Humanized Mouse Liver Using Human Hepatic Stem Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Zhang RR, Zheng YW, Taniguchi H.
    • 雑誌名

      J Vis Exp

      巻: (114) ページ: -

    • DOI

      10.3791/54167

  • [学会発表] iPS細胞を用いたヒト肝臓再構成技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      谷口英樹
    • 学会等名
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      長崎大学坂本キャンパス(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2017-03-30
  • [学会発表] 血管化膵島移植による革新的糖尿病治療の確立2017

    • 著者名/発表者名
      高橋禎暢、武部貴則、小池直人、関根圭輔、谷口英樹
    • 学会等名
      第44回日本膵・膵島移植研究会
    • 発表場所
      芝蘭会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-10 – 2017-03-11
  • [学会発表] ゲノムデータを活用したiPS細胞研究の新展開2017

    • 著者名/発表者名
      小井土大、木村昌樹、谷口英樹、武部貴則
    • 学会等名
      第16回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-07 – 2017-03-09
  • [学会発表] 人工細胞外基質の硬さと器官原基の自己組織化2017

    • 著者名/発表者名
      松崎賢寿、吉川洋史、谷口英樹、武部貴則
    • 学会等名
      第16回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-07 – 2017-03-09
  • [学会発表] 血管化膵島移植による革新的糖尿病治療の確立2017

    • 著者名/発表者名
      高橋禎暢、武部貴則、小池直人、関根圭輔、谷口英樹
    • 学会等名
      第16回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-07 – 2017-03-09
  • [学会発表] iPS細胞を用いたヒト臓器創出技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      谷口英樹
    • 学会等名
      東京大学医科学研究所・幹細胞治療研究センター主催AMED「革新的先端研究開発支援事業LEAP」協賛シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス伊藤謝恩ホール(東京都文京区)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞を用いたヒト組織の三次元的再構成2017

    • 著者名/発表者名
      谷口英樹
    • 学会等名
      第80回日本皮膚科学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-02-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Vascularized and functional human liver from an iPSC-derived organ bud transplant2017

    • 著者名/発表者名
      谷口英樹
    • 学会等名
      第9回羊城肝臓移植サミット
    • 発表場所
      広州・中国
    • 年月日
      2017-02-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] iPS細胞を用いたヒト肝臓創出技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      谷口英樹
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト臓器の創出を目指す戦略的iPS細胞研究2016

    • 著者名/発表者名
      谷口英樹、武部貴則
    • 学会等名
      第31回日本薬物動態学会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール(長野県松本市)
    • 年月日
      2016-10-15
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a human pancreatic cancer organoid recapitulating the tumor microenvironment.2016

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi H, Sekine K, Okuda R, Ueno Y
    • 学会等名
      The 41st Naito Conference, Cancer Heterogenecity and Plasticity: Relevance to Therapeutic Resistance
    • 発表場所
      シャトレーゼガトーキングダム(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-07-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation of new cell culture system using human iPS cells for infection with hepatitis virus2016

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi H, Murata S, Yunzhong N, Miyakawa K, Ryo A
    • 学会等名
      2016 Asian Pacific Association for the Study of the Liver Single Topic Conference on Hepatitis C
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2016-06-12
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation of functional human organ from pluripotent stem cell.2016

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi H, Takebe T
    • 学会等名
      Pan Pacific Symposium on Stem Cells and Cancer Research
    • 発表場所
      Taichung, Taiwan
    • 年月日
      2016-05-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation of functional human organ from pluripotent stem cell2016

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi H
    • 学会等名
      Asian Pacific Association for the Study of the Liver Single Topic Conference
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2016-04-09
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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