人工血液を用いた高機能型ハイブリッド型人工肝臓の開発研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10470249
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 松下 通明 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (20250425)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大久保 尚 北海道大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 村林 俊 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30200306) ; 藤堂 省 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (60136463) ; 蒲池 浩文 北海道大学, 医学部・附属病院, 医員
• Keywords: 混合肝細胞スフェロイド / 人工血液 / 人工肝臓

Research Abstract

臨床使用を目指して、ブタ肝を用いて混合スフェロイドの大量作製、人工血液を用いる2チャンネル型モジュールの開発及びその機能評価について検討した。
(1)ブタ混合スフェロイドの大量作製
キレート剤を使用しない肝細胞分散法では、非実質細胞の収量が増すが、酵素灌流時間の延長に伴って細胞生存率・収量の低下を認めた。ディスパーゼを用いた細胞分散では、収量・生存率ともに優れていたが、スフェロイドの形成率は、用いないものよりも劣っていた。ブタ肝細胞スフェロイドの作製にはキレート剤を用いた前灌流および、コラゲナーゼ単独の酵素灌流にて細胞分散を行い、1リットルスピナーフラスコに2.5×10^8個の細胞を入れて作成する方法が適していることが判明した。
(2)モジュールの作製および機能評価
すでに作製している2チャンネル中空糸モジュールには2gの肝細胞スフェロイドが充填可能であった。この一方のチャンネルに人工血液(Pyridoxalated-Hemoglobin-Polyoxyethylene conjugate:PHP)、他方に培地を灌流したところ、コントロール(7.4%/2hr)に比べてアンモニアクリアランスは高値(32%/2hr)であり、尿素の生成・アルブミンの生成も認められた。本モジュールでは、PHPが中空糸から漏出して、他方の回路へ移行してしまい、中空糸の膜素材を変更する必要があることが判明した。また、中空糸外腔に充填したスフェロイドは互いに癒合し、スフェロイド形態を失うと共に機能の低下を認めた。スフェロイドが互いに凝集しないように、コーティング・カプセル化などを行う必要性があり、今後の検討課題である。

Research Products

• [Publications] 蒲池浩文: "増殖能を有する小肝細胞の肝補助への応用に向けた基礎的検討"日本人工臓器学会誌. 29(3). S-111 (2000)
• [Publications] 齋藤孝則: "早期形成型ラット肝細胞混合スフェロイド機能維持に向けたコラーゲンゲル環境の検討"北海道外科学会誌. 45(1). 90 (2000)
• [Publications] 西川和孝: "多孔性ポリマーフィルムを利用した肝細胞の形態および機能制御"北海道外科学会誌. 45(1). 90 (2000)
• [Publications] Okubo H.: "Maintenance of morphology and function of mixed liver cell spheroids under collagen gel environment"Journal of Artificial Organs. 4(in press). (2001)
• [Publications] 大久保尚: "ミクロ肝臓(混合スフェロイド)の作製と機能〜Hybrid 型人工肝臓開発に向けて〜"組織培養工学. 27(4)(in press). (2001)
• [Publications] 松下通明: "移植医療,道医シリーズ"人工臓器と再生医工学. 75-78 (2000)