遺伝子医学MOOK別冊ますます重要になる

最近,増殖分化能力の高い幹細胞ならびにその関連の生物医学研究の進歩はめざましいものがある｡この研究成果を活用する1つの出口として,創薬研究,再生医療に大きな期待が寄せられている｡もし細胞の再生誘導能力によって様々な組織と臓器が再生修復できるようになれば,新しい治療法が可能になるかもしれないということから,この期待は当然のことであると思われる｡そのため,わが国においても,幹細胞の生物医学あるいはその再生医療への応用に関するいろいろな成書が出版されたり,定期刊行物に特集号が組み込まれている｡細胞の増殖分化能力を活用するというこの再生医療の実現には,細胞とともに,細胞を健康的に生かし働かせるための細胞周辺環境が必要となる｡この細胞周辺環境に関する研究を進めるためには,生物,医学,歯学,獣医学,工学,薬学,理学などの複数の異種の学術分野が有機的に融合することが不可欠である｡近年,細胞および天然の細胞周辺環境の成分である細胞外マトリクスや生体シグナル因子などに関する基礎生物医学研究が進歩している｡加えて,それらの研究をより発展させ,かつその研究成果を医療応用へと導くための材料の科学技術も進歩してきている｡しかしながら,これまでこれらの研究分野はお互いにほとんど交流することもなく進められてきた｡このような状態では,それらの融合科学領域である細胞周辺環境について今後の発展を望むことは難しい｡
これまでにも様々な分野の融合研究開発は進められつつあるが,今後,生物医学や医療における細胞と細胞周辺環境の役割と位置づけはもっと大きくかつ重要になり,これまで以上に多くの研究分野,基礎的知見,技術,関連事項などが必要となることは疑いない｡細胞の増殖分化能力を最大限に発揮させるためには,細胞自身だけではなく,その生物機能を制御している細胞の周辺環境に関してもよく調べ考える必要がある0
しかしながら,この周辺環境を生物医学から材料科学技術にわたる領域,さらにはその融合科学技術を横断的に鳥轍できるような成書はない｡そこで現時点において, ｢細胞周辺環境｣という言葉をキーワードとして全体像をまとめてみることも大切ではないかと考えた｡本書の目的の1つは,細胞の生物医学研究から創薬研究,再生医療まで,基礎から応用

序

文にわたり重要となっていく細胞周辺環境について考えていただくための少しのきっかけ作りにでもなればということである0

本書は,序章の｢細胞周辺環境の重要性｣についての概説･第1章と第2章の｢細胞周辺環境のための材料科学技術と材料カロ工･利用技術｣,第3章の｢細胞周辺環境のための生物医学｣･第4章の｢細胞周辺環境のための生物医学一工学融合科学技術｣からなっているoさらに･

第5章では｢細胞周辺環境のための培養技術｣をまとめたo各章において,将来,細胞周辺環境に関連して重要になっていくであろうそれぞれの分野･領域で第一線で活躍されている先生方に執筆いただいたoいずれの項目に対しても,分野･領域における現在の世界的な研究動向･日本の位置づけ,執筆者の最新の研究成果やその関連事項･将来展望,加えて生物医学研究や創薬研究,再生医療との関連性などについて簡潔に述べられているはずである｡

本書が,再生誘導治療(再生医療)と種々の研究領域との接点の理解･細胞周辺環境の重要性と必要性の理解,基礎生物医学から創薬･再生医療応用にわたる一連の研究開発の中での細胞周辺環境の位置づけ,細胞周辺環境の今後の進むべき方向性などについての思考などに少しでも役立つことを願っている｡最後になってしまったが･本書の趣旨を理解し責重な時間を割いてご執筆いただいた先生方に心よりお礼を申し上げる
とともに,企画から出版に至るまでご尽力いただいた株式会社メディカ
ルドゥの大上均社長,小早川久美さんには心より感謝の意を表したいo

京都大学再生医科学研究所

田畑泰彦

2ますます重要になる

細胞周辺環境(細胞ニッチ)の最新科学技術
一細胞の生存,増殖,機能のコントロールから劇薬研究,再生医療まで一編

集:田畑泰彦(京都大学再生医科学研究所

巻頭ColorGravure教授)‑‑‑‑‑‑‑･‑‑･‑‑‑･‑‑‑‑‑‑‑･‑･‑･‑‑‑‑･‑‑‑‑‑‑‑‑∴4●序文:基礎生物医学から劇薬研究,再生医療応用までを通して細胞周辺環境に注目してみよう‑‑‑20(田畑泰彦)●序章:細胞周辺環境の重要性一序論にかえて(田畑泰彦)

草担̲̲̲J細胞周辺環境のための材料科学技術̲ ̲̲̲̲̲→1.高分子1 )合成高分子(生体非吸収性)36(明石満･門脇功治)

2)合成高分子(生体吸収性)(大矢裕一)

3)天然高分子(タンパク質)50(木村祐･田畑泰彦)

4)糖鎖による軟骨細胞機能制御の可能性
一軟骨変性に伴うN一結合型糖鎖の変化より‑(岩崎倫政･松橋智弥･瓜田55

淳･高畑雅彦･三浪明男･西村紳一郎)

2.セラミックス(岡崎正之)

3.金属(塙隆夫)

4.複合材料(山本雅哉･田畑泰彦)

5.インジェクタブル高分子(下田麻子･秋吉一成)

6.インジ工クタブル低分子:スマートバイオマテリアル
としての超分子ハイドロゲル(和田淳彦･潰地格)

軍旦甲環境のための材料加= ･利用技術

̲̲̲⊥

1.材料表面修飾(化学的･生物的)(岸田晶夫)

22､flfTJ

2･培養基盤表面のナノ･マイクtj蜘=技術による細胞の環境物性制御

97(原田伊知郎)3･細胞機能を制御する生体親和性ポリマー界面(石原一彦･金野智浩･/井上祐貴)

4･細胞研究におけるマイクロデ代イスの可能性

108(小寺秀俊)

5.高分子多孔質スポンジ(陳国平･川添直輝)

6.配向連通多孔体(末次寧)

7.繊維(松田晶二郎)

8･インクジェット･バイオプリンティング(中村真人)

9.ロボット成型加工技術(松田武久)

10.ハイドロゲル(宮田隆志)

ll.マイクロキャリア(黒川祐人･川端慎吾･佐藤成大)

12.隔離膜(金子正)(宇山浩)

13.ナノファイバー
141医療に貢献するナノJttイオ技術(岡本行広･加地範匡･渡慶次学･馬場嘉信)

15.傾斜機能化技術

169(山本雅哉･田畑泰彦)

16.多孔質セラミックス(赤揮敏之･村田勝)

17.多孔質金属(中野貴由･石本卓也)

第3章≡細胞周辺環境のための生壁一･.̲̲̲̲̲̲一一̲一･.̲̲

l.細胞外マトリクス(コラーゲン)(伊藤周平･浅野仁美･水野一乗･安達栄治郎)

2.ヒアルロン酸リッチマトリクス195(卓麗聖･木全弘治)

23

CONTENTS
3.基底膜(保住建太郎･野水基義)
4. matrice"ularタンパク質･･‑‑･････････‑‑‑･･････‑‑････‑･･････････‑‑ 206(今中一吉田恭子･吉田利通)

5.細胞外マトリクス産生(石田義人･永田和宏)

6.細胞外マトリクスリモデリング(大久保匡･岡田保典)

7.グリコサミノクリカンー生体シグナル分子相互作用･‑･‑‑‑‑‑‑‑ 223(水本秀二･山田修平･菅原一幸)

8.細胞増殖因子(中山瑞穂･松本邦夫)

9.ケモカイン
(長揮丘司)

10.細胞接着因子(フイブロネクチン,ビトロネクチン)‑‑‑‑‑‑‑･ 245(林正男)

ll.インチグリン(高木淳一)

12.糖鎖認識レセプターによる糖鎖シグナルの制御

‑‑

257

(野中元裕･ MaBruceYbng ･川寄敏祐)

13.幹細胞ニッチ(洋本和延)

14.分化転換(谷口英樹･上野康晴)

15.上皮一間葉系転移(太田将･山田源)

第4章l細胞周辺環境のための生物医学‑工学融合科学技術
1.増殖因子固定化(榎木誠･伊藤嘉浩)

2.生体シグナル因子徐放化(山本雅哉･田畑泰彦)

3.細胞内動態の制御を可能とする多機能性
エンベロープ型ナノ構造体による遺伝子導入(畠山浩人･原島秀吉)

4.細胞の遺伝子改変(城

5.細胞認識型キメラタンパク質の設計と新しい再生医療用マトリクスとしての応用(東24

宏治･長岡正人･萩原祐子･玉井俊行･竹村啓子･岳潤一郎･田畑泰彦)

301

暁珊･村上裕太･赤池敏宏)

6.細胞接着性ペプチド308(平野義明)

7. 2D/3D細胞マイクロチップ(中揮浩二)

8.培養工程における増殖シミュレータ(紀ノ岡正博･田谷正仁)

筆墨畢⊥̲轡周辺環境のための培養技術

̲ ̲̲〟

1.培養液(古江一楠田美保)

2.動物細胞培養装置(高木睦)

3.物理刺激(秋本崇之･牛田多加志)

4.培養細胞に対する流れ刺激負荷(坂元尚哉･佐藤正明)

5.細胞シート工学のための温度応答性培養皿(小林純･岡野光夫)

6.フィーダーレイヤー(阿久津英憲･梅津明弘)

7.上皮一間葉細胞共培養とイメージング(原田英光･藤原尚樹･大津圭史)

索引‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑･‑‑‑‑‑‑･‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑

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