AMED研究開発課題データベース 日本医療研究開発機構(AMED)の助成により行われた研究開発の課題や研究者を収録したデータベースです。

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研究課題情報

研究課題名
iPS細胞を用いた機能的ヒト腸管グラフト構築・製造法の開発
課題管理番号
21bm0404055h0003
統合プロジェクト
再生・細胞医療・遺伝子治療プロジェクト
9つの連携分野プロジェクト
再生医療実現プロジェクト
事業名
再生医療実現拠点ネットワークプログラム
タグ(2021)
/研究の性格/生命・病態解明等を目指す研究
/開発フェーズ/基礎的
/承認上の分類/再生医療等製品
/対象疾患/感染症および寄生虫症
タグ(2020)
/研究の性格/医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
/開発フェーズ/応用
/承認上の分類/再生医療等製品
/対象疾患/消化器系の疾患
タグ(2019)
/研究の性格/医薬品・医療機器等の開発を目指す研究<医療機器開発につながるシステム開発を含む>
/開発フェーズ/応用
/承認上の分類/再生医療等製品
/対象疾患/消化器系の疾患
代表研究機関
国立大学法人東京医科歯科大学
研究代表者
(2021) 岡本隆一 , 国立大学法人東京医科歯科大学 , 大学院医歯学総合研究科 消化器病態学分野・教授
(2020) 岡本隆一 , 国立大学法人東京医科歯科大学 , 統合研究機構 再生医療研究センター・教授
(2019) 岡本隆一 , 国立大学法人東京医科歯科大学 , 統合研究機構 再生医療研究センター・教授
研究期間
2019年度-2021年度
課題への総配分額

(単位:千円)

  • 39,000
  • 2021年度
    13,000
  • 2020年度
    13,000
  • 2019年度
    13,000
研究概要(2021)
本研究計画では「後腸スフェロイドを用いた機能的ヒト腸管グラフト構築・製造法の開発」及び「ヒト腸管グラフト構築に適した後腸スフェロイド調製法の開発」の2項目に分け、各々研究代表者(岡本)及び研究分担者(武部)が実施する。「ヒト腸管グラフト構築に適した後腸スフェロイド調製法の開発」に於いては最適化した腸管グラフト作製法の評価・検証を行う。同等の特性を有する後腸スフェロイドが調製可能であることを異なるiPS細胞を用いて実証することを目標とする。また、「後腸スフェロイドを用いた機能的ヒト腸管グラフト構築・製造法の開発」に於いては最適化した後腸スフェロイド誘導法の評価・検証を行う。最適化した方法を用いてモデルマウス等に移植可能な「腸管グラフト」が作製可能であることを異なるiPS細胞を用いて実証することを目標とする。
研究概要(2020)
本研究計画では「後腸スフェロイドを用いた機能的ヒト腸管グラフト構築・製造法の開発」及び「ヒト腸管グラフト構築に適した後腸スフェロイド調製法の開発」の2項目に分け、各々研究代表者(岡本)及び研究分担者(武部)が実施する。「ヒト腸管グラフト構築に適した後腸スフェロイド調製法の開発」に於いては後腸スフェロイド融合体を用いた腸管グラフト分化誘導法の最適化を行う。構築した腸管グラフトについて遺伝子発現解析等を行い、広汎な腸管特異的機能が安定して獲得可能な分化誘導条件を最適化することを目標とする。また、「後腸スフェロイドを用いた機能的ヒト腸管グラフト構築・製造法の開発」に於いてはiPS細胞より後腸スフェロイドを誘導する方法の最適化を実施する。iPS細胞から胚体内胚葉(DE)を経て後腸スフェロイドに至る各工程について検討し、腸管グラフト製造法に適したiPS細胞由来後腸スフェロイド誘導法を最適化することを目標とする。
研究概要(2019)
本年度はiPS細胞等より誘導した後腸スフェロイドについて、腸管グラフトの構築に適した形状・サイズの選定を行う。研究代表者らと連携し「積層法」ならびに「プレート法」に用いる事が可能な複数の形状・サイズの後腸スフェロイドを作製し、供給する。また、後腸スフェロイド融合体(腸管グラフト前駆体)を構築する方法として「積層法」及び「プレート法」の有用性・効率等を比較検討する。「積層法」の実施に際しては様々なサイズ・形状の積層について比較検討する。「プレート法」実施に際しては様々な底面加工を施したプレート上で後腸スフェロイドの融合試験を行い、構築可能な形状・サイズ等について比較検討を行う。両法の試験にて作成した各「後腸スフェロイド融合体」についてはマトリゲル等の適切なマトリックスに包埋し、現行の方法にて腸管グラフト分化誘導を行うことにより,適切な形状・サイズ並びに構築法を策定する。

研究成果情報

【成果報告書】

成果の概要
1)後腸スフェロイドを用いた機能的ヒト腸管グラフト構築・製造法の開発
当初計画に従い、後腸スフェロイド融合体(腸管グラフト前駆体)を構築する方法として「プレート法」を主たる方法として選択し、前年度までに最適化した後腸スフェロイド融合体の誘導に関する条件の評価・検証を進めた。適切なサイズで均一な形状を有する後腸スフェロイドを用い、異なるサイズ・パターンで底面を加工した培養プレートを用いることにより、目的とするサイズ・形状の腸管グラフト前駆体の成型が再現可能であることが確認された。同法により作成された腸管グラフト前駆体は生体外環境における分化誘導培養の条件を更に最適化することにより、ヒト腸管組織に見られる複数の特性も獲得し得ることが再現された。生体内移植においては一定の分化誘導・培養後の生着により一層の成熟が誘導されること、生着した際には層構造を有する腸管組織として成熟し得ることも再現された。
2)ヒト腸管グラフト構築に適した後腸スフェロイド調製法の開発
上記の腸管グラフト前駆体の構築手法開発に必要な後腸スフェロイドを供給する方法について、技術的な検証を継続した。確立済みの後腸スフェロイド大量調製法について、より大型化を図るため底面形状と播種細胞数等の最適化を進めるのみならず、スフェロイド調製後の成熟・増大を促進可能な生体外の培養環境についても詳細な検討を進めた。この結果、上皮系・間葉系の分化誘導を適切に制御することが極めて重要であることが明らかとなり、これを実現するため分担研究者らが開発済みの間葉系細胞への分化誘導法の導入等を行った。同系を導入した新たな後腸スフェロイド調製法(第2世代)を確立することにより、上皮系・間葉系の分化誘導がより適切に制御された後腸スフェロイド(第2世代)を効率的に大量調製可能であることも確認された。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1.Minamidate A, Onizawa M, Saito C, Hikichi R, Mochimaru T, Murakami M, Sakuma C, Asakawa T, Hiraoka Y, Oshima S, Nagaishi T, Tsuchiya K, Ohira H, Okamoto R, Watanabe M. A potent endocytosis inhibitor Ikarugamycin up-regulates TNF production. Biochem Biophys Rep. 2021 Jul 8;27:101065. doi: 10.1016/j.bbrep.2021.101065. PMID: 34286109; PMCID: PMC8274290

2.Watanabe S, Hibiya S, Katsukura N, Kitagawa S, Sato A, Okamoto R, Watanabe M, Tsuchiya K. Importance of Telomere Shortening in the Pathogenesis of Ulcerative Colitis: A New Treatment From the Aspect of Telomeres in Intestinal Epithelial Cells. J Crohns Colitis. 2022 Jan 28;16(1):109-121. doi: 10.1093/ecco-jcc/jjab115. PMID: 34180971

3.Asakawa T, Onizawa M, Saito C, Hikichi R, Yamada D, Minamidate A, Mochimaru T, Asahara SI, Kido Y, Oshima S, Nagaishi T, Tsuchiya K, Ohira H, Okamoto R, Watanabe M. Oral administration of D-serine prevents the onset and progression of colitis in mice. J Gastroenterol. 2021 Aug;56(8):732-745. doi: 10.1007/s00535-021-01792-1. Epub 2021 Jun 20. PMID: 34148144

4.Watanabe S, Nishimura R, Shirasaki T, Katsukura N, Hibiya S, Kirimura S, Negi M, Okamoto R, Matsumoto Y, Nakamura T, Watanabe M, Tsuchiya K. Schlafen 11 Is a Novel Target for Mucosal Regeneration in Ulcerative Colitis. J Crohns Colitis. 2021 Sep 25;15(9):1558-1572. doi: 10.1093/ecco-jcc/jjab032. PMID: 33596306

学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1.東京医科歯科大学における内視鏡を用いた基礎研究の取り組み. 岡本隆一, 第101回日本消化器内視鏡学会総会, 2021/5/16, 国内,口頭.

国内 / 口頭

2.Organoid-based regenerative and precision medicine for IBD. Okamoto R, KDDW2021, 2021/11/18, 国外(WEB開催), 口頭

国外 / 口頭

「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み
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1.組織幹細胞・オルガノイド, 岡本隆一, 日本消化器病学会 第2回再生医療セミナー, 2021/7/10, 国内.

国内

2.炎症性腸疾患と再生医療. 岡本隆一, 第3回宮城消化器学術講演会, 2021/9/3, 国内.

国内

3.iPS細胞を用いた機能的ヒト腸管グラフト構築・製造法の開発. 岡本隆一.令和3年度 AMED_再生・細胞医療・遺伝子治療研究開発交流会, 2021/9/8, 国内

国内

4.炎症性腸疾患と再生医療. 岡本隆一, 日本海IBDカンファレンス, 2021/10/7, 国内.

国内

5.炎症性腸疾患と再生医療. 岡本隆一, Takeda IBD Area Web Seminar, 2021/10/21, 国内.

国内



更新日:2023-04-19

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