研究室

器官誘導研究チーム

チームリーダー
辻 孝(Ph.D.)

三次元立体器官の形成原理の解明と器官再生医療への応用研究

器官発生は、初期胚におけるパターン形成により器官形成場が誘導され、場に応じた上皮・間葉相互作用によって器官形成が始まり、器官固有の形態形成を経て、機能的な器官へと発生します。本研究グループは、上皮・間葉相互作用による器官発生における器官誘導や発生、形態形成を統合的に理解し、器官発生・再生原理の解明を目指しています。これまでに上皮性幹細胞と間葉性幹細胞を三次元的に操作する技術を開発し、歯や毛包、外分泌腺の再生器官原基が、生体内で周辺の組織と接続して機能的な器官を再生することを明らかにしてきました。私たちは、初期胚における器官形成場の形成の仕組みを利用して、多能性幹細胞を立体的に自己組織化することによって、器官を誘導するその仕組みを解明すると共に、器官形態形成における個々の細胞の四次元的な細胞動態のイメージングにより、器官形成過程の原理の解明を目指します。また、生体外における立体的な器官の育成技術の開発の開発を進めています。これらの研究開発を応用して、次世代再生医療としての器官再生医療に向けた技術開発を進め、その実現を目指します。

研究テーマ

1. 器官発生パターンを応用した器官再生技術の開発
2. 四次元細胞動態解析による器官形態形成機構の解明
3. 三次元立体器官の生体外育成技術の開発

主要論文

Ryoji Takagi, et.al. Bioengineering a 3D integumentary organ system from iPS cells using an in vivo transplantation model. Science Advances. 2016 Apr 2. doi: 10.1126/sciadv.1500887

Ozone C. et al. Functional anterior pituitary generated in self-organizing culture of human embryonic stem cells. Nature Communications (2016) DOI: 10.1038/ncomms10351

Yamamoto N. et al. Functional tooth restoration utilising split germs through re-regionalisation of the tooth-forming field. Scientific Reports DOI: 10.1038/srep18393 (2015)

Ishikawa J, et al. Hypothermic temperature effects on organ survival and restoration. Sci Rep 5. (2015)

Oshima M, et al. Functional tooth restoration by next-generation bio-hybrid implant as a bio-hybrid artificial organ replacement therapy. Sci Rep 4.6044 (2014)

Ogawa M, et al. Functional salivary gland regeneration by transplantation of a bioengineered organ germ. Nat Commun 4.2498 (2013)

Hirayama M, et al. Functional lacrimal gland regeneration by transplantation of a bioengineered organ germ. Nat Commun 4.2497 (2013)

Toyoshima K. E, et al. Fully functional hair follicle regeneration through the rearrangement of stem cells and their niches. Nat Commun 3.784 (2012)

Oshima M, et al. Functional tooth regeneration using a bioengineered tooth unit as a mature organ replacement regenerative therapy. PLoS One 6.e21531 (2011)

Ikeda E, et al. Fully functional bioengineered tooth replacement as an organ replacement therapy. Proc Natl Acad Sci U S A 106.13475-80 (2009)

Nakao K, et al. The development of a bioengineered organ germ method. Nat Methods 4.227-30 (2007)

Q:研究をする上での方針や哲学、座右の銘は何ですか?

A:学術的に新規知見を発見すると共に、社会に役立つ技術へと発展させ、新たな産業の創出に貢献できるため

Q:研究室の特徴を一言で表すと?

A:器官ができる仕組みを明らかにすると共に、その原理を応用して器官再生医療の実現を目指していること

Q:研究の最大の魅力は何ですか?

A:研究活動を通して、独自のアプローチにより課題を解決することにより自身の研究哲学を自己表現できること

研究室ホームページ

t-tsuji[at]cdb.riken.jp
[at]を@に変えてメールしてください

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