| Project/Area Number |
22K18186
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 再生医療 / 肝臓 / 細胞外マトリックス / 肝障害 |
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| Outline of Research at the Start |
肝臓移植医療において世界的なドナー不足であり、代替法として肝組織を新たに構築する肝再生医療が希求されている。本研究では、肝細胞の生着・増殖・機能発現に適した環境を設計するという発想のもと、肝臓内への肝細胞と肝臓由来細胞外マトリックス（Extracellular Matrix; ECM）のダブルインジェクションにより、低侵襲かつ迅速に肝組織を構築することを目的とする。肝組織内でゲル化する肝ECMを開発し、腸管血流の供給、増殖因子等の固定化、増殖スペースの確保、という肝細胞に適した微小環境を作製する。肝細胞／ECMをダブルインジェクションし、マウス・ラット肝臓の複数個所に肝組織を構築する。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aimed to develop an alternative to liver transplantation by constructing liver tissue within the native liver using a double injection method involving hepatocytes and liver-derived extracellular matrix (ECM). In the first year, ECM materials capable of gelation in vivo were developed. Mixtures of type I collagen or gelatin with genipin successfully formed stable gels under physiological conditions. In the second year, a liver cirrhosis mouse model was established by drug administration, and hepatocyte/ECM co-injection led to successful cell engraftment. In the third year, cryosections were prepared to evaluate tissue formation. Although transplanted hepatocytes were localized and survived, lobule-like structures were not observed. Further improvement of ECM composition and optimization of the microenvironment are necessary to promote organized tissue development and functional recovery.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、肝細胞と肝臓由来ECMを同時に注入することで、生体内において機能的な肝組織の構築を試みた点で、再生医療分野に新たなアプローチを提示する学術的意義がある。特に、体内でゲル化可能なECM基材の開発や、肝疾患モデル動物に対する応用は、微小環境の設計による組織再構築の実現性を示す重要な成果である。社会的には、深刻なドナー不足に直面している肝移植医療に対し、より低侵襲で適用可能な再生医療技術の確立は、新たな治療選択肢を提供する可能性があり、将来的な臨床応用に向けた大きな一歩となる。
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