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坪田一男　(つぼたかずお)

GCOE研究テーマ（役割分担）と研究計画

実現可能な再生医療の実践
-角膜の再生医療-

日常生活を営むには一般的に0.1以上の矯正視力が必要とされており、視力を維持するには角膜上皮、実質、内皮全てが透明であることが不可欠である。また、幹細胞不全に陥った重症症例については、従来の角膜移植では対応できず、幹細胞移植が必要となる。ドナー不足を解消する手段、また、幹細胞不全の患者を治療する手段として我々は組織幹細胞、iPS細胞を用いた角膜再生研究に取り組んでいる。解剖学的・生理的に角膜を再生する手段として、以下のプロジェクトに分けて研究を進める。１）角膜上皮細胞、実質細胞、内皮細胞の幹細胞を分離培養　２）iPS細胞から角膜細胞を分化誘導　３）上皮、実質、内皮を三次元構築するための技術を確立　４）移植するための手術手技を確立、５）製品化に向けた安全基準（ＧＭＰ対応）や流通に適する保存方法の開発を目指す。とくに角膜上皮幹細胞移植については、最も臨床応用に近い再生医療として、厚生労働省ヒト幹細胞指針に基づいた臨床研究として承認を目指してきた。組織幹細胞を用いた再生医療で構築した経験を元に、今後はiPS細胞治療へ発展させていく予定である。

略歴

昭和49年3月	慶應義塾高等学校卒業
昭和49年4月	慶應義塾大学医学部入学
昭和55年8月	慶應義塾大学医学部卒業
昭和55年9月	慶應義塾大学医学部研修医（眼科）
昭和58年7月	国立栃木病院医長（眼科）（昭和60年6月まで）
昭和60年7月	米国ハーバード大学留学（昭和62年6月まで）
昭和62年7月	国立栃木病院医長（眼科）
平成2年4月	東京歯科大学助教授（眼科学）および市川総合病院部長（眼科）
平成2年4月	慶應義塾大学講師（非常勤）（医学部眼科学）
平成4年4月	東京医科歯科大学講師（非常勤）（難治疾患研究所臨床免疫学） （平成8年9月まで）
平成5年4月	旭川医科大学講師（非常勤）（医学部眼科学）
平成10年4月	東京歯科大学教授（眼科学）および市川総合病院部長（眼科） （平成16年3月まで）
平成16年4月	慶應義塾大学教授（医学部眼科学教室）

資格・学位

昭和55年9月	第70回医師国家試験合格
昭和55年12月	国医籍登録第256949号
昭和60年10月	米国ECFMG合格（第326-090-8号） (Examination for Certificate for Foreign Medical Graduates)
昭和60年11月	米国マサチューセッツ州医師免許取得（第87940号） (Medical License of Massachusetts State, U.S.A.)
昭和63年9月	厚生省臨床修練指導医認定（第196号）
昭和63年10月	日本眼科学会専門医認定（第006087号）
平成元年1月	学位取得　医学博士（慶應義塾大学）
平成11年1月	臨床研修指導医講習認定（第514号）
平成14年6月	日本レーザー医学会指導医認定（第200116号）
平成14年7月	米国抗加齢医学会認定（第3617号）

専門領域

再生医学、角膜移植、ドライアイ、屈折矯正手術、抗加齢医学

研究分野

角膜再生、シェーグレン症候群等の重症ドライアイのメカニズム解明と臨床応用。近年では抗加齢医学を導入した加齢黄斑変性、白内障、老視など加齢性疾患への取り組み等、高齢社会の視力の追求にも視野を広げている。

研究内容

角膜再生、ドライアイのメカニズム解明と臨床応用、角膜移植、屈折矯正、手術に加えて抗加齢医学において、加齢黄斑変性をはじめとする加齢性眼疾患への抗加齢医学的取り組み。

主たる競争的研究費等の実績（文部科学省および厚生労働省からの研究費補助金）

主任研究者として

平成12年～16年	文部科学省私立大学バイオベンチャー研究開発拠点「再生角膜の作成及び移植に関する研究」（主任：本大学）563,000千円（平成15年現在）
平成14年～18年	文部科学省再生医療の実現化プロジェクト・幹細胞治療開発領域「ヒト体性および胚性幹細胞を利用した人工角膜の作成」（主任）550,000千円（平成15年現在）
平成12年～14年	厚生労働科学研究費「ヒト羊膜を用いた再生表層角膜移植片における免疫学的研究」（主任）141,000千円
平成13年～15年	米厚生労働科学研究費「ドライアイ発生機序の解明および治療用人工涙液の開発研究」（主任）43,240千円
平成15年～16年	厚生労働科学研究費「羊膜を用いた再生上皮シートによる角膜再生の基礎的・臨床的研究」（主任）36,000千円（平成15年現在）
平成14年～16年	厚生労働科学研究費「涙腺の分化増殖機構の解明と再生医療への応用」（主任）25,000千円（平成15年現在）
平成13年～17年	文部科学省科学研究費、特定領域研究B「涙液産生におけるアクアポリン５の生理的役割の解明」（主任）23,600千円（平成15年現在）
平成9年	文部科学省科学研究費、萌芽的研究「眼温度測定と気化熱解析による生体水濡れ性測定機の開発」（主任）2,000千円
平成4年～5年	文部科学省科学研究費、一般研究Ｃ「ドライアイの分子生物学的研究」（主任）5,000千円
平成3年	厚生労働科学研究費「アイバンク角膜におけるHIV，HBV，HVC感染」（主任）1,500千円
平成元年～3年	厚生労働科学研究費「長期装用コンタクトレンズの合併症に関する研究」（主任）1,500千円
平成元年～2年	厚生労働科学研究費「アイバンク角膜の評価基準に関する研究」（主任）800千円

分担研究者として

平成13年	厚生労働科学研究費「ドライアイに係る疫学的研究」（分担） 2,000千円
平成12年～13年	文部科学省科学研究費、基盤研究B「プロラクチン遺伝子導入ラットを用いた外分泌腺組織再生の検討」（分担）4,000千円
平成10年～12年	厚生労働科学研究費「オキュラーサーフェスの臨床的評価法と外科的リハビリテーション法の開発に関する研究」（分担）9,500千円
平成7年～9年	文部科学省科学研究費、試験研究Ｂ「シェーグレン症候群におけるEBウィルス再活性化関連因子の検出とその制御」（分担）2,000千円
平成6年～7年	厚生労働科学研究費「HLA, DNA解析による組織適合性検査の角膜移植における有用性の検討」（分担）2,000千円
平成5年	厚生労働科学研究費「DNA解析を用いたアイバンクにおける組織適合性検査の有用性」（分担）1,500千円
平成5年～7年	厚生労働科学研究費「色覚異常並びに眼科疾患に関する学際的研究」（分担)1,000千円
昭和63年	厚生労働科学研究費「健眼遮蔽用コンタクトレンズの開発」（分担）500千円
昭和63年	文部科学省科学研究費「第４世代の角膜保存に関する研究」（分担）300千円

産学官連携事業の実績および成果等（研究助成法人・民間団体からの研究費補助金）

主任研究者として

平成15年～16年	医薬品副作用被害救済・研究振興調査機構保健福祉事業「医薬品副作用被害救済制度における眼の障害認定に係る指標に関する研究」（主任）20,036千円（平成15年現在）
平成13年	日本馬主協会連合会のアイバンク助成事業「角膜センターアイバンク 設立助成事業」（主任）200,000千円
平成9年	慶應義塾大学医学奨励研究（坂口賞）「重症ドライアイに対するオキュラーサーフェス再建の基礎的、臨床的研究」（主任）10,000千円
平成7年	日本馬主協会連合会のアイバンク助成事業「アイバンクならびに角膜移植医療整備事業」（主任）33,360千円
平成4年	上原研究財団研究奨励金「角膜上皮の観察に関する研究」（主任）1,500千円
平成3年	興和財団研究助成金「ドライアイの原因論に関する研究」（主任） 3,000千円
昭和63年	日本眼科医会学術奨励賞「還元型ピリジンヌクレオチドの測定」（主任）500千円
昭和63年	栃木県アイバンク研究助成「角膜保存の評価に関する研究」（主任）200千円

分担研究者として

平成4年～6年	日本眼球銀行協会「角膜移植についてのシステム作り」(分担)600千円
平成6年	角膜移植術後管理研究会共同研究費「臓器移植の評価に関する研究」（分担）500千円

受賞・特許

1. 特願　2006-030997　組織幹細胞由来フィーダー細胞
   榛村重人、宮下英之、吉田悟、坪田一男
   学校法人慶應義塾　平成18年2月8日出願
2. 特願　2003-328340　細胞シートを作製するための支持体をコーティングするための組成物
   福田恵一、板橋裕二、坪田一男
   学校法人慶應義塾　平成15年9月19日出願

研究協力者

榛村重人（慶應義塾大学眼科准教授）
石田晋（慶應義塾大学眼科講師）
小沢洋子（慶應義塾大学眼科助教）
川北哲也（慶應義塾大学眼科講師）
吉田悟（慶應義塾大学眼科特別研究員）
宮下英之（COE RA）
大本雅弘（COE RA）
栗原俊英（COE RA）

これまでの研究成果

角膜上皮幹細胞分離

マウス角膜から無血清培地にコレラトキシンを添加することで、初代培養における角膜前駆細胞を温存する方法を開発した（Ma X, Invest Ophthalmol Vis Sci 2009）。また、６０継代以上もphenotypeを温存した細胞株も樹立した(Kawakita T. J Cell Mol Med. 2008)。

角膜実質幹細胞分離

我々は神経幹細胞を分離する手法として用いられているneurosphere法を参考に、マウス角膜から浮遊培養にて幹細胞を分離することに成功した。 (Yoshida S. Stem Cells 2006)。

ＧＭＰ対応した培養上皮シート作成技術開発

ＧＭＰ対応のヒト骨髄間葉系幹細胞（ＭＡＳＣ細胞）をフィーダー細胞として角膜培養上皮シートを作成する技術を確立し、厚生労働省の「ヒト幹細胞を用いる臨床研究についての指針」の承認を得た。

COE内共同研究

• 角膜上皮および実質細胞の幹細胞を分離同定（慶應義塾大学生理学教室）
• 角膜上皮幹細胞のニッチを同定する研究（慶應義塾大学発生分化生物学教室）
• 角膜上皮幹細胞を用いた培養上皮シートの開発（慶応義塾大学再生医学教室）
• 網膜幹細胞における増殖シグナルの解析とその応用（慶應義塾大学生理学教室）
• 各網膜細胞（特に視細胞）への分化メカニズムの解析（慶應義塾大学生理学教室）
• 眼疾患モデル動物における網膜機能の回復に向けた研究（慶應義塾大学生理学教室）

代表論文

1. Tsubota K, Satake Y, Kaido M, Shinozaki N, Shimmura S, Bissen-Miyajima H, Shimazaki J. Treatment of severe ocular surface disorders with corneal epithelium stem-cell transplantation. N Engl J Med. 340: 1697-1703, 1999.
2. Yoshida S, Shimmura S, Matsuzaki Y, Okano H, Tsubota K. Isolation of multipotent neural crest-derived stem cells from the adult mouse cornea. Stem Cells. 24: 2714-2722, 2006.
3. Higa K, Shimmura S, Kato N, Kawakita T, Miyashita H, Itabashi Y, Fukuda K, Shimazaki J, Tsubota K. Proliferation and differentiation of transplantable epithelial sheets engineered with or without an amniotic membrane carrier. Invest Ophthalmol Vis Sci. 48: 597-604, 2007.
4. Miyashita H, Shimmura S, Higa K, Yoshida S, Kawakita T, Shimazaki J, Tsubota K. A novel NIH/3T3 duplex feeder system to engineer corneal epithelial sheets with enhanced cytokeratin 15-positive progenitor populations. Tissue Eng. 14:1275-1282, 2008.
5. Omoto M, Miyashita H , Shimmura S,Higa K, Kawakita T, Yoshida S, McGrogan M, Shimazaki J, Tsubota K. The use of human mesenchymal stem cell-derived feeder cells for the cultivation of transplantable epithelial sheets. Invest Ophthalmol Vis Sci. in press