2017 Fiscal Year Annual Research Report
Transplantation studies of tissue engineered tracha and lung regenerated from recellularized xenogeneic-decellularized scaffold
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15H04944
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
土谷 智史 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (30437884)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 英司 自治医科大学, 医学部, 研究員 (00245044)
李 桃生 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (50379997)
永安 武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686)
樋上 賀一 東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 教授 (90253640)
秋田 定伯 福岡大学, 医学部, 教授 (90315250)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 肺再生 / 気管再生 / 異種移植 / 脱細胞化 / 組織工学 / 再生 / 移植 / 再細胞化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脱細胞化、再細胞化の技術を使った再生臓器は、心臓、肝臓、肺等で、一時的に機能を持つことが証明され、将来の移植医療への応用が期待されている。この研究の最終目的は、異種の臓器を使ってヒト臓器を創出することであるが、異種の組織骨格を利用した移植研究はなされておらず、生着するか否かも全く分かっていない。本研究は、1)異種の肺、気管脱細胞化骨格の再細胞化、及び移植技術を確立することを主目的とする。基礎研究として、I)脂肪幹細胞による血管内皮再細胞化肺の成熟、II)組織マトリックス内の糖蛋白α-galの脱細胞化による影響を測定した。また、本研究としてI)異種組織骨格-肺移植（ドナー肺の脱細胞化とレシピエント細胞による再細胞化）、II) 異種組織骨格-気管移植（ドナー気管の脱細胞化とレシピエント細胞による再細胞化）を行った。結果として、基礎的研究では、I)ラット肺に脂肪由来幹細胞と血管内皮細胞を生着させたところ、脂肪由来幹細胞は、生着後周皮細胞への分化を示し、移植後の肺胞内出血は減少した。また、脂肪由来幹細胞群では、内皮細胞のみで再細胞化した群に比べ、培養16日目での内皮細胞の減少は優位に軽減していた。II)ラット脱細胞化組織骨格内では、α-galは免疫染色でほぼ消失し、組織内GAGは、脱細胞肺群で有意に減少したが、ヒト脂肪由来幹細胞で再細胞化した群で組織内GAGは再増加し、ラットECMがヒトECMに置き換わっていることが示唆された。本研究では、I)モルモット脱細胞化組織骨格をラットの肺上皮細胞で再細胞化し、ラットへ同所性肺移植を行った。免疫抑制下にラットは生存し、組織を採取して検討中である。II)ブタ脱細胞化気管組織骨格の移植は、組織内に炎症反応を引き起こしたが、ラット脂肪由来幹細胞を静脈内注射したところ、免疫抑制効果によって炎症反応は抑制され、組織内への生着を促した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
再生肺の移植に関して、モルモット脱細胞化肺をラットに移植する場合、肺の構造に違いがあるため、手技が高度になるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
異種脱細胞化組織骨格由来の再生気管移植については、免疫系がどう関与しているのか、リンパ球マーカー（CD4, CD8, CD17, CD20など)で免疫染色を行っていく。また、血管新生や周囲組織の炎症などについても組織化学的に評価する。
異種脱細胞化組織骨格由来の再生肺の移植については、技術の向上を目指して、引き続き移植を続ける。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Transplantation of bioengineered rat lungs recellularized with endothelial and adipose-derived stromal cells2017
Author(s)
Ryoichiro Doi,Tomoshi Tsuchiya, Norisato Mitsutake, Satoshi Nishimura, Mutsumi Matsuu-Matsuyama, Yuka Nakazawa, Tomoo Ogi, Sadanori Akita, Hiroshi Yukawa, Yoshinobu Baba, Naoya Yamasaki, Keitaro Matsumoto, Takuro Miyazaki, Ryotaro Kamohara, Go Hatachi, Hideyori Sengyoku, Laura E. Niklason, Takeshi Nagayasu
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 7
Pages: 8447
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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