細胞工学的アプローチによるHybrid Artificial Liverの研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04454307
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 葛西 眞一 旭川医科大学, 医学部, 助教授 (40091566)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤 雅之 旭川医科大学, 医学部, 助手 (70226059) ; 柿坂 明俊 旭川医科大学, 医学部, 助手 (60194677) ; 山本 哲 旭川医科大学, 医学部, 講師 (50125415)
• Keywords: hybrid artificial liver / 人工肝臓 / 遊離肝細胞 / 代謝補助装置 / 肝細胞培養

Research Abstract

重篤な肝機能障害である肝不全の治療法として、今日臨床的には吸着剤血液潅流、血液透析・濾過、血漿交換などが行われているが、その治療成績はなお不良である。一方、近年のbiotechnologyの進歩は目覚ましく、biomaterialの分野でも新たな展開がみられる。人工肝臓の領域でも、生体材料としての遊離肝細胞を用いた、いわゆるhybrid artificial liverの研究が進められている。この場合の最大の課題は、肝細胞の高密度培養、高機能化を図る事にある。本研究は、細胞工学的アプローチによって、肝細胞機能を高度に発現しうる代謝補助装置を開発するための基礎的dataを得ることを目的とした。
1.肝細胞機能発現における細胞工学的解析:肝細胞は基質接着型細胞であるところから、この基質の特性により発現される機能量に差がみられる。コラーゲンやフィブロネクチン、ビトロネクチンなどの天然基質の有用性が確認されたが、これはまた、基本培地の種類により制御される事が判明した。
2.hybrid人工肝臓の為の三次元培養:肝細胞は本来三次元の立体構造を示し、cell-cell contactが重要である事が推定される。そこでアルギン酸Ca包括固定化法で機能の再現性をみたところ、平面培養より代謝機能が優れている事が判明し、人工肝臓のモジュールとして肝細胞の立体培養が有用と考えられた。
3.生体材料の生体内移植による機能の解析:肝細胞の腹腔内あるいは脾臓内移植により、高密度培養化について検討したところ、ある程度に細胞集簇が必要であること、酸素供給能が初期の意図に極めて重要であることが判明した。従って、基質にangiogensisを有する物質の添加あるいは方法を考慮する必要がある。

Research Products

• [Publications] 葛西 眞一: "Hybrid Artificial Liverの研究 ーセルロース系マイクロキャリアへの肝細胞接着動態ー" 人工臓器. 21. 1055-1059 (1992)
• [Publications] S.Kasai: "Cellulose Microcarrier for High-Density Culture of Hepatocytes." Transplantation Proceedings. 24. 2933-2934 (1992)
• [Publications] S.Kasai: "Beneficial Effect of Hepatocyte Transplantation on Hepatic Failure in Rats." Transplantation Proceedings. 24. 2990-2992 (1992)