温度応答性培養皿からタンパク質分解酵素を用いずに回収する新規培養人工表皮

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13557148
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 岡野 光夫 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (00130237)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 副島 一孝 東京女子医科大学, 医学部, 助手 (00246589) ; 野崎 幹弘 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (70086586) ; 大和 雅之 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (40267117)
• Keywords: ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) / 温度応答性表面 / 細胞シートのマニピュレーション / 表皮角化細胞 / 内皮細胞 / 血管新生

Research Abstract

本研究は、ヒトへの移植に十分な大きさの温度応答性培養皿上でヒト角化表皮細胞を培養し、グリーンらの方法で増殖・重層化させた後、低温処理(20℃数分)のみで脱着・回収した重層角化表皮細胞シートの実験動物への移植実験により、ディスパーゼにより回収した従来型と比較検討しながら、培養人工表皮としての特性の詳細な解析をおこない、臨床応用を目指すことを目的としている。本年度は以下の研究成果を得た。血管内皮細胞シート同時移植による毛細血管誘導技術の確立:温度応答性培養皿上で血管内皮細胞を培養して増殖させ低温処理により回収した血管内皮細胞シートを創傷部位に培養皮膚と同時に移植することで、毛細血管を誘導できることを我々は明らかにしている(Plast Reconstr Surg,101,1552-1560,1998)。この知見を臨床に生かすことを目的として、最適な毛細血管誘導条件を検討した。細胞は血管内皮細胞以外に、末梢血由来血管内皮細胞前駆細胞(EPC)、骨髄由来幹細胞、市販のマウスES細胞を用いた。それぞれの細胞を安定に単離し、移植する技術を確立できた。また、誘導された新生血管がホスト由来のものであるか、移植した細胞シート由来のものであるかを検討するために、GFPトランスジェニックラットから単離した細胞を用いて同様の実験をおこなった。早期に細胞シート近傍に出現する血管は緑の蛍光を示し、無蛍光の血管と接続していたことから、細胞シートの近傍では移植した細胞の貢献が大きく、これらの細胞がホスト細胞を誘導することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] M.Yamato, C.Konno, M.Utsumi, A.Kikuchi, T.Okano: "Thermally responsive pdymer-grafted surfacesfacilitate patterned cell seeding and co-culture"Biomaterials. 23. 561-567 (2002)
• [Publications] M.A.Nandkumar, M.Yamato, A.Kushida, C.Konno, M.Hirose, A.Kikuchi, T.Okano: "Two-dimensional cell sheet manipulation of heterotypical co-cultured lung cells utilizing temperature-responsive culture dishesresultsin long-term maintenance of differentiated epithelial cell function"Biomaterials. 23. 1121-1130 (2002)
• [Publications] T.Shimizu, M.Yamato, T.Akutsu, T.Shibata, Y.Isoi, A.Kikuchi, M.Umezu: "Electrically communicating three-dimensional cardiac tissue mimic fabricated by layered cultured cardiomyocyte sheets"J Biomed Mater Res. 60. 110-117 (2002)
• [Publications] T.Shimizu, M.Yamato, Y.Isoi, T.Akutsu, T.Setomaru, K.Abe, A.: "Fabrication of pulsatile cardiac tissue grafts using a novel 3-dimensional cell sheet manipulation technique and temperature-responsive cell culture surfaces"Circ Res. 90. e40-e48 (2002)
• [Publications] M.Harimoto, M.Yamato, M.Hirose, C.Takahashi, Y.Isoi, A.Kikushi, T.: "Novel approach achieving double-layered cell sheets co-culture : overlaying endothelial cell sheets onto mondayer hepatocytes utilizing temperature-responsive culture dishes"J Biomed Mater Res. 62(3). 464-470 (2002)
• [Publications] T.Shimizu, M.Yamato, A.Kikuchi, T.Okano: "Tissue engineering for myocardial regeneration"J. Artif. Organs. 5. 216-222 (2002)
• [Publications] M.Harimoto, M.Yamato, A.Kikuchi, T.Okano: "In Tissue Engineering for Therapeutic Use 6, Y.Ikada, Y.Umakoshi, T.Hotta, Eds."Doublelayend co-culture of hepatocytes and endothelial cell sheets by cell sheet engineering. 15 (2002)