「それまであった迷いは完全に払しょくされ文字通り寝食を忘れて実験に没頭した。2、3日の徹夜はざらであり、空腹を感じても食事に行く時間が惜しく、角砂糖を頬張りながら実験を続けた。実験のたびに新しい発見があり、同時に次の疑問が生まれる。この体験は研究者としての生涯をおくる決心をさせるのに充分であった。」と上田は述べている。やがて日本でも数少ない培養皮膚の研究者として存在感を発揮するようになる。当時、留学先としてはアメリカが人気で、先輩たちも西海岸の大学を目指していたが上田はあえてヨーロッパへの留学を希望。医学を専攻しながらも、芸術に対する憧れは消えることはなく、ヨーロッパにはアメリカにはない文化があると感じ想いを馳せていた。ヨーロッパ滞在中、バックパックを背負い単独でヨーロッパ中を回る。西はジブラルタル海峡から東はバルト海まで放浪した。「これほど幸福な時を私は知らない、もし人生で一番幸せだった時を尋ねられたら、躊躇なく留学時代を挙げるだろう。」と上田は当時を振り返える。再生医療への道筋.留学中、上田と再生研究の接点はみられない。ヨーロッパの大学は伝統的にバイオマテリアル研究を重視していて、それらを使った組織の再生を目指していた。一方、アメリカでは幹細胞に大きな期待を寄せていた。両者には、臨床応用に対する強い熱意があり、人を救ってこその医学研究という明確な考えがあった。「日本では研究は研究として完結しており、臨床応用を意識する必要はなかったが、留学によって目が開かれた」と上田は述懐している。名古屋大学における皮膚、骨の再生医療は、豊富な研究費と人材に恵まれたこともあり奨励数を伸ばし海外講演、論文発表も飛躍的に増加した。全国から研究者が見学に訪れ、マスコミの取材も頻繁であった。しかし「こうした表向きの成功とは別に『ほんとうに幹細胞が組織を作るのか?』という根本的を持つようになった」と当時の心境を語っている。それまでの幹細胞への理解は、あらゆる組織のもとになる細胞で、幹細胞自身が組織・臓器を構築すると考えられていた。骨でいえば移植した幹細胞は骨芽細胞に分化し、みずから石灰化して骨組織をつくる。しかし上田らの実験結果や臨床データには、この考え方では説明のつかない現象がいくつも発見された。