初代培養肝細胞の大量培養における高密度化に関する工学的研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03453126
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 鈴木 基之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10011040)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒井 康行 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (00235128) ; 迫田 章義 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30170658)
• Keywords: 初代培養肝細胞 / 大量培養 / 高密度培養 / ハイブリッド型人工肝臓 / スフェロイド / 大量迅速形成 / ホローファイバーモジュール / コラーゲンゲル

Research Abstract

前年度(平成4年度)において,大量のスフェロイドを必要とする人工肝臓モジュールの試作に必要不可欠であるスフェロイドの大量迅速形成が,浮遊懸濁培養によって可能であることを示した.また,患者血漿潅流条件下では,コラーゲンゲル包括法がスフェロイドの安定機能発現に最も望ましいと考えられることも併せて明らかにした.
これらの研究成果に基づき,最終年度である平成5年度においては,ホローファイバーモジュールのキャピラリー外容積に,大量迅速形成させた浮遊スフェロイドをコラーゲンゲルと共に高密度固定化するタイプの人工肝臓モデルを製作した.性能評価は,細胞生存率・細胞障害・アルブミン分泌能・尿素合成能・アンモニア除去能の5つの指標によって行った.その結果本モジュールは,最近のモジュールの例とほぼ同等な性能を示した.結果的にはスフェロイドの優れた機能を十分に引き出すまでには至らなかった.これは,ホローファイバーモジュールのキャピラリーが均一でないために,比較的大きな間隙に固定化されたスフェロイドは,ゲル内の拡散によって供給される栄養素・酸素が不足し,運転開始後すぐに死亡したためであると考えられた.すべてのキャピラリーが設計どおりに均一に配置されていれば起こらないことではある.一方で本モジュールは,患者血しょうを模した100%動物血清中においても,ホルモンを添加した通常の合成培地に比べて機能低下がみられなかった.よって,コラーゲンゲル固定化は,臨床応用時での安定性の高いことが示唆された.