Efficient differentiation induction of human iPS cell-derived islet-like organoids by size regulation and its application to diabetes treatment

通过大小调节有效诱导人 iPS 细胞来源的胰岛样类器官及其在糖尿病治疗中的应用

基本信息

批准号：
21KK0200
负责人：
草森浩輔
金额：
$ 12.23万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-10-07 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、研究代表者と米国Cincinnati Children’s Hospital Medical CenterのJames M. Wellsとの共同研究により、ヒトiPS細胞由来膵島オルガノイドの分化過程におけるサイズ制御を介してインスリン産生細胞への効率的な分化誘導を試みるとともに、ヒトiPS細胞由来膵島オルガノイド移植による1型糖尿病治療を試みるものである。2022年度は、インスリン産生能の高いサイズの膵島オルガノイドの大量作製を目的に、マイクロウェルシートを用いた検討を実施した。アガロースまたはポリジメチルシロキサンを素材とする直径が約600 μmのマイクロウェルを900個有するシートを作製した。これまでと同様の方法でヒトiPS72.3細胞からpancreatic precursorを分化誘導し、マイクロウェルシートに播種することで細胞塊を形成させた。分化終点のStage 7まで培養し、膵島オルガノイドを回収したところ、平均直径が470 μmの均一なサイズを有する膵島オルガノイドを大量作製することに成功した。さらに、作製した膵島オルガノイドにおける遺伝子発現を免疫染色により評価したところ、膵内分泌マーカーであるpdx-1に加えて、インスリンやグルカゴンの高い発現が確認された。また、膵島オルガノイドは、グルコース濃度に応答して効率よくインスリンを産生した。現在、糖尿病モデルマウスへの移植による治療効果を確認中である。本研究で得られた結果は、マイクロウェルシートを用いることでサイズ制御した膵島オルガノイドを大量作製できることを示すものである。本研究に関わる成果は、第22回日本再生医療学会総会などの複数の学会において発表し、関係する内容の一部をBiotechnology Reports誌に公表した。

这项研究与美国辛辛那提儿童医院医疗中心的詹姆斯·M·威尔斯（James M. Wells）合作，将试图通过差异化过程中的大小对照来有效地诱导人IPS细胞衍生的胰岛细胞器官分化为胰岛素产生的细胞，并将尝试通过移植人IPS细胞层的IPS-cell-cell-cell-cell-cell-cell-cell-cell-ipsents的治疗1型糖尿病。在2022财政年度，我们使用微孔纸进行了一项研究，目的是生产大量具有高胰岛素产生潜力的胰岛器官。制备了一个直径约为600μm，由琼脂糖或聚二甲基硅氧烷制成的薄板。胰腺前体以与以前相同的方式与人IPS72.3细胞区分开，并通过将它们播种在微孔板上形成细胞肿块。当将胰岛类器官培养至第7阶段，分化的末端，收集胰腺器官，并成功产生大量均匀大小为470μm的胰岛类器官。此外，通过免疫染色评估了产生的胰岛类器官中的基因表达，除胰腺内分泌标记PDX-1外，还确认了胰岛素和胰高血糖素的高表达。此外，胰岛类器官可有效响应葡萄糖浓度。当前，正在确认糖尿病模型中移植的治疗作用。在这项研究中获得的结果表明，可以使用Microwell板产生大量大小控制的胰岛类器官。与这项研究相关的结果在几个会议上介绍，包括日本再生医学学会的第22届股东大会，其中一些相关内容发表在《生物技术报告》杂志上。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

CCHMC(米国)

CCHMC(美国)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Cell therapeutics loaded with drug delivery system technology

装载药物输送系统技术的细胞疗法

DOI：
10.2745/dds.38.31
发表时间：
2023
期刊：
Drug Delivery System
影响因子：
0
作者：
草森浩輔;西川元也
通讯作者：
西川元也

研究業績一覧

研究成果一览表

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

細胞の高度機能化による有効かつ安全な細胞医薬の開発

通过高度功能化的细胞开发有效且安全的细胞医学

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taiga Asami ; Shunsuke Imamura ; Tomoya Akaki ; Kentaro Honda ; Yoshiharu Nishimura ; Atsushi Tanaka ; Nobuhiro Kato;津留美紀子,出口茂;畠山遼雅，佐藤啓睦，山本良之;草森浩輔
通讯作者：
草森浩輔

DDS技術を基盤とした革新的細胞医薬の開発

基于DDS技术开发创新细胞医学

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Asai Daisuke;Inoue Naoko;Sugiyama Makiko;Fujita Tsugumi;Matsuyama Yutaka;Liu Xiaohui;Matsushima Ayami;Nose Takeru;Costa Tommaso;Shimohigashi Yasuyuki;草森浩輔
通讯作者：
草森浩輔