【第1節】 アログラフト
1.同種臓器・組織移植の経緯について
2.再生医療技術による組織構築
2.1 生体材料と自家間葉系幹細胞の複合化
2.2 殺細胞処理自家/同種組織と自家間葉系幹細胞の複合化
3.同種幹細胞移植について
3.1 GVHDに対する同種間葉系幹細胞移植
3.2 遺伝性疾患に対する同種間葉系幹細胞移植
4.同種移植の問題点の整理と将来にむけて
【第2節】 細胞培養の基礎
[1] 細胞種に応じた培地の選定(浮遊培養 接着培養)
1.培地の種類
1.1 基本培地の種類と特徴
1.2 無血清培地
1.3 馴化培地
2.血清
2.1 血清の種類
2.2 血清の非動化処置
2.3 血清のロットチェック
3.その他の添加物
3.1 細胞増殖促進物質
3.2 抗生物質
4.培地の選択
4.1 基本培地の選択
4.2 血清の選択
5.再生医療研究における細胞培養と培地
[2] 細胞培養に用いる設備・器具とその管理
1.実験室レベルでの細胞培養の実施
1.1 細胞培養に使用する施設とその管理上の注意点
1.2 細胞培養に使用する機器
1.2.1 バイオクリーンベンチとバイオハザード対策用キャビネット(安全キャビネット)
1.2.2 CO2インキュベーター
1.2.3 遠心分離機
1.2.4 冷蔵庫・フリーザー
1.2.5 液体窒素タンク
1.3 細胞培養に使用する消耗品や器具とその管理
2.医療用細胞の培養に用いる設備
2.1 CPCの構造とその管理方法
2.1.1 清浄度区分
2.1.2 差圧管理と風向き管理
2.1.3 動線管理
2.1.4 更衣管理
2.2 CPCで使用する特殊機材
2.2.1 集中管理システム(環境モニタリング)
2.2.2 工程管理システム
2.2.3 アイソレーターシステム
[3] 霊長類ES/iPS細胞の凍結保存・輸送・解凍
1.霊長類ES細胞の性質と凍結保存の現状
2.ドライアイス輸送を考慮した霊長類ES/iPS細胞用凍結保存液の開発
3.再生医療実現のために
[4] 細胞の凍結・解凍方法
1.凍結保存と凍結保護物質
2.ヒト間葉系幹細胞/ ヒト多能性幹細胞の凍結保存
3.再生医療と凍結保存
[5] 細胞培養中のマイコプラズマ・ウイルス対策
1.マイコプラズマ
1.1 細胞培養において問題となるマイコプラズマ
1.2 汚染検査法
1.3 汚染対策
1.4 除去法
2.ウイルス
2.1 細胞培養において問題となるウイルス
2.2 検査法
2.3 汚染対策
[6] 細胞培養の実際と日常の維持管理
1.細胞培養の実際
2.培養室の設備要件と機器のメンテナンス
2.1 設備要件
2.2 機器のメンテナンス
3.培養室の管理
3.1 物品等の管理
3.2 掃除
3.3 培養室の入室管理
3.4 使用者の管理
4.きれいな培養室とは
[7] 骨膜シートの保存と管理
1.骨膜シートと細胞シートの違い
2.骨膜シートを保存する意義とそれに見合った戦略
3.冷蔵保存
4.冷凍保存
5.将来の適用拡大に対応した保存
[8] 培養細胞の品質劣化の対策
1.無菌操作
1.1 培地のチェック
1.2 培養器具
1.3 無菌操作
1.4 クリーンベンチ内での操作
1.5 CO2インキュベーター
2.細胞の汚染源・汚染経路・汚染物の検出方法
2.1 汚染源
2.2 汚染経路
2.3 検出方法
[9] 安全性の高い細胞培養
1.培養の準備(組織加工の安全性)
1.1 機器類の準備
1.2 培地類の準備
2.培養の実際(ドナーの安全性)
2.1 組織採取
2.2 組織前処理
2.3 細胞培養
3.移植の実際(レシピエントの安全性)
【第3節】 再生医療で用いられる細胞種の培養
[1] 幹細胞
<1> 間葉系幹細胞
1.血清含有培地とfibroblast growth
factor-2(FGF-2)
2.無血清培地
3.培養皿
4.骨髄からのMSCの分離と初代培養
5.脂肪からのMSCの分離と初代培養
6.滑膜からのMSCの分離と初代培養
7.継代培養系での播種密度
8.無血清培養での細胞剥離用酵素液
9.アルブミンの影響
10.骨分化
11.軟骨分化
12.脂肪分化
13.体との接着
14.Tissue Engineered Construct(TEC)の作製
<2> 神経幹細胞
1.神経幹細胞の分離・培養法
1.1 神経幹細胞培養培地
1.2 胎仔脳由来神経幹細胞の分離
1.2.1 胎仔脳から基底核隆起の採取
1.2.2 胎仔由来神経幹細胞の培養
1.3 成体脳由来神経幹細胞の分離
1.3.1 成体脳から脳室壁の採取
1.3.2 成体脳由来神経幹細胞の培養
2.神経幹細胞の自己分裂能と分化能の解析
2.1 培養神経幹細胞の自己分裂能の解析と多分化能の解析
<3> 骨格筋幹細胞
1.骨格筋幹細胞(サテライト細胞)
2.単一筋線維からのサテライト細胞の単離方法
2.1 成体マウス骨格筋からサテライト細胞の単離・培養方法
2.1.1 長趾伸筋(EDL)の採取から酵素処理まで
2.1.2 コーティング用BSA溶液の作成と単一筋線維ほぐし用・回収用のピペット作製
2.1.3 実体顕微鏡下で酵素処理したEDLをさらに単一筋線維になるまでほぐして単離する
2.1.4 Growth medium (GM) の調整と単離したサテライト細胞の培養
2.2 フローサイトメーター(FACS)でのサテライト細胞の単離
3.サテライト細胞以外の幹細胞
<4> 脂肪細胞
1.脂肪組織の組成と再生医療に用いられる細胞
2.脱分化脂肪細胞(dedifferentiated fat cell : DFAT)
3.DFATの調製法
3.1 成熟脂肪細胞の単離 3.2 脱分化培養(天井培養法)
4.DFATの多分化能の評価法
4.1 脂肪分化誘導
4.2 骨分化誘導
4.3 軟骨分化誘導
[2] 分化誘導法
〈1〉 ヒトiPS細胞から間葉系前駆細胞を介した軟骨細胞分化誘導法
1.軟骨細胞分化誘導法について
1.1 手順や条件
1.1.1 胚様体(Embryoid body: EB)形成
1.1.2 EBの接着培養
1.1.3 単層培養
1.1.4 ペレット培養
1.2 ヒトiPS細胞と間葉系前駆細胞の関連性
1.3 ヒトiPS細胞からの誘導軟骨細胞
<2> iPS細胞から歯原性間葉細胞への分化誘導
1.マウスiPS細胞から神経堤細胞への分化誘導
1.1 細胞
1.2 神経堤誘導培地
1.3 神経堤細胞への分化誘導プロトコール
1.4 神経堤細胞マーカーの発現解析
2.神経堤細胞から歯原性間葉系細胞への分化
2.1 NCLCと歯原性上皮細胞との共培養
2.1.1 共培養のための準備
2.1.2 歯胚の摘出
2.1.3 NCLCと歯原性上皮細胞との共培養
2.2 歯原性間葉細胞マーカー、象牙芽細胞マーカーの発現解析
2.2.1. 凍結切片試料の作成 2.2.2. 免疫染色
<3> ヒトES/iPS細胞から心筋細胞への分化誘導法
1.胚様体形成による心筋分化誘導
1.1 低接着性細胞培養皿を用いた胚様体形成
1.2 胚様体サイズコントロール 1.3 ES/iPS細胞の大量培養
2.END2細胞を用いた心筋分化
2.1 END2細胞との共培養による心筋分化
2.2 END2細胞培養上清を用いた心筋分化法
3.サイトカイン処理による心筋分化
4.ES/iPS細胞の心筋分化効率を上げる試み
4.1 p38マイトジェン活性化プロテインキナーゼ阻害剤
4.2 顆粒球コロニー刺激因子 4.3 サイクロスポリンA
4.4 低分子物質を用いた心筋分化誘導法
5.ES/iPS細胞由来心筋細胞の精製法
5.1 密度勾配遠心法
5.2 表面抗原を用いた方法
5.3 ミトコンドリアに注目した方法
5.4 薬剤耐性遺伝子を用いた方法
6.ヒトES/iPS細胞由来心筋細胞を用いた心筋組織作製および移植
6.1 ES/iPS細胞由来心筋細胞の移植
6.2 三次元心筋組織の作製および動物モデルへの移植
<4> 胚様体を用いた初期発生モデルにおける分化誘導因子
1.初期発生モデルとしての胚様体
1.1 胚様体
1.2 卵円筒期胚モデルとしての胚様体
1.3 原腸陥入モデルとしての胚様体
2.胚様体の形成方法と分化誘導
3.胚様体の分化を制御する可溶性因子の探索
<5> ヒトII型肺胞上皮細胞分化誘導法
1.肺胞上皮前駆/幹細胞から
1.1 pro-SP-C+/CD90+ 細胞
1.2 E-cadherin+/Lgr6+細胞
1.3 c-kit+細胞
2.ES, iPS細胞から
2.1 肺発生を模倣した方法
2.2 ATII固有のマーカーを強制発現させる方法
2.3 肺発生を模倣し,ATIIの単離にATIIマーカーを利用する方法(マウス)
<6> iPS細胞からの免疫細胞分化誘導
1.マウスiPS細胞からの免疫細胞分化誘導法
1.1 中胚葉系細胞への分化誘導
1.2 中胚葉系細胞からの免疫細胞分化誘導
1.2.1 中胚葉系細胞からのT系列細胞の分化誘導
1.2.2 中胚葉系細胞からのマクロファージ様免疫抑制性細胞への分化誘導
2.分化誘導全般における留意点
2.1 分化誘導に使用する血清
2.2 OP9細胞、OP9/DL1細胞
<7> ヒト唾液腺幹細胞を用いた分化誘導
1.唾液腺組織幹細胞
2.唾液腺の組織障害モデル
3.ラット、マウス唾液腺由来幹細胞
4.ヒト唾液腺由来幹細胞
5.ヒト唾液腺由来幹細胞の膵内分泌細胞への分化
【第4節】 細胞培養時に求められる製品開発と事例
[1] 再生医療研究のために求められる培養器材
1.高分子培養器材の表面物性と細胞接着特性
1.1 単層培養のための培養器材
1.2 3次元培養のための培養器材
2.培養基板表面での細胞接着の足場構築
2.1 ECMタンパク質の利用
2.2 細胞接着性ペプチドの利用
[2] 細胞シート自動積層化装置
1.細胞シート工学の応用による新しい三次元組織構築の技術
2.細胞シートを積層化する方法
3.細胞シート自動積層化装置の開発
3.1 オールインワンタイプ
3.2 セパレートタイプ
3.3 ベンチトップタイプ
3.4 モジュールタイプ
4.細胞シート自動積層化装置の将来像
[3] 自動培養装置
1.再生医療用自動培養装置の開発要件
1.1 培養対象の設定
1.2 培養方式の設定
1.3 培養環境等の設計
2.自動培養装置の開発事例
2.1上皮系細胞シート自動培養装置の開発
2.2上皮系細胞シートの自動培養
2.3臨床応用に向けて
[4] DNAチップを用いた細胞品質管理技術について
1.フォーカスト DNAチップ“ジェノパール”
2.DNAチップを用いた細胞培養品質評価
[5] 細胞シート全自動製造システムにおける細胞単離・初代培養モジュールの開発
1.細胞シート作製の現状
2.自動化による大量生産品質の安定化と大量・高品質生産へ
3.全自動細胞シート製造システムでの細胞単離・初代培養モジュール
4.品質管理のためのモニタリングシステム
【第5節】 マイクロカプセル化肝細胞の作成と培養
1.方法
1.1 肝細胞分離
1.2 アルギネート/ポリ−L−リシンを用いた肝細胞のマイクロカプセル化
1.3 熱可逆性ゲル化高分子(TRP)を用いた肝細胞のマイクロカプセル化
2.マイクロカプセル化肝細胞の培養
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