2015 Fiscal Year Annual Research Report
再生・移植医療用細胞・組織構築物の凍結保存・評価システムの開発
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15H03039
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| Research Institution | National Center for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
宮本 義孝 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, リサーチアソシエイト (20425705)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池内 真志 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (90377820)
山下 紘正 日本大学, 総合科学研究所, 准教授 (00470005)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 再生医療 / 移植医療 / 細胞・組織 / マイクロ・ナノデバイス / 組織構築物 / 凍結保存 / 機能評価 / システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【研究目的】本研究では、再生・移植医療用細胞・組織構築物の凍結保存・評価システムを開発することを目的とし、細胞・組織構築物の創製から凍結手段と凍結保存液組成等について検討した。具体的な研究課題として、①DMSOフリー新規凍結保存液の開発、②凍結保存用培養デバイスの作製、③凍結保存装置/評価装置の作製を行う。
【研究成果】1年目における各課題に対する主な成果をまとめた。
①凍結保存液の開発では、合成した低分子化合物およびDMSO以外の凍結保護剤を組み合わせて、細胞凍結・解凍評価を行った。結果、細胞の生存が確認され、DMSOフリー保存液の可能性が得られた。
②凍結保存用培養デバイスの作製は、デバイス材料を検証するとともに、ポリジメチルシロキサン（PDMS）から成る培養デバイス（TASCL）内での再生・移植医療用細胞・組織構築物の作製を行った。結果、肝細胞および脂肪由来幹細胞の組織構築物の創製に成功し、それぞれ特有の機能（肝および脂肪）を有していた（Miyamoto Y, Ikeuchi M et al. Cell Medicine, 2015; 2016）。
③凍結装置の作製は、装置の設計から作製まで行った。凍結評価は、色素溶液を利用して凍結時の状態変化で検証している。
以上より、本研究では、再生・移植医療用細胞・組織構築物の創製に成功し、その有効な凍結保存方法（凍結手段と凍結保存液組成）について検証している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題は、再生・移植医療用細胞・組織構築物の凍結保存・評価システムを開発することを目的とする。
1年目は、本課題に関わる研究者（研究代表者、研究分担者、連携研究者、研究協力者）とともに、まず、①DMSOフリー新規凍結保存液の開発、②凍結保存用培養デバイスの作製、③凍結保存装置/評価装置の作製、各々の工学的研究課題に取り組んだ。各研究者は、各々の課題について、研究開発を連携して進めることができた。
現在までに、再生・移植医療のための、肝臓様マイクロ組織および脂肪様マイクロ組織の創製に、培養デバイス内で成功している。また、凍結保存方法（凍結手段と凍結保存液組成）については、その有効性を高めるように研究を推し進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2年目の研究の推進方策として、昨年度に引き続き、①DMSOフリー新規凍結保存液の開発、②凍結保存用培養デバイス（改良）の作製、③凍結保存装置/評価装置（改良）の作製、を基本方策として研究を推進する。各々の工学的研究課題で得られた成果をもとに、再生・移植医療用細胞・組織構築物の凍結保存、融解後の細胞の生物学的・医学的評価を、本課題に関わる研究者で協力・連携しながら、研究開発を進める。
本研究では、ヒト由来細胞および実験動物を用いた研究が予定されている。機関の外部委員を含めた倫理審査委員会において生命倫理、安全管理を厳重に審査する。倫理委員会の承認かつ実施施設の長の許可を得て、全ての研究を遂行する。国立成育医療センター研究所においては、ヒト間葉系細胞の培養に関し、研究面において既に倫理審査を受け、承認を受けている。また、それぞれの組織については倫理的な手続きおよび考え方が年次毎に異なると予想され、「ヒト幹細胞等を用いる臨床研究に関する指針」に従い、最新の社会的な影響を十分に考慮する。なお、研究協力者に倫理専門家を加え、本研究遂行にあたって新たな倫理的問題が生じないよう、常にモニタリングを行い、必要に応じて意見交換を行う予定である。実験動物を用いる研究については、国立成育医療研究センター動物実験指針に準拠して研究を実施する。特に、動物愛護と動物福祉の観点から実験動物使用は、目的に合致した最小限にとどめる。またその際、麻酔等手段により苦痛を与えない等の倫理的配慮をおこなう。実験者は、管理者と相互協力のもと適切な環境のもと飼育管理を行う。
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