2015 Fiscal Year Research-status Report
自己組織化による生きた細胞立体構造物“セルカプセル”の開発と心筋再生治療への応用
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15K21693
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
岩井 良輔 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特任研究員 (60611481)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 自己組織化 / 3次元培養 / スフェロイド / 心筋組織体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々の開発した細胞の自己組織化誘導剤（CAT）をコーティングした培養表面に細胞を播種すると、細胞はCATコーティング表面に接着して細胞単層を形成した後、一晩足らずの培養の間に細胞単層が自然に剥離して収縮することで、細胞凝集塊（スフェロイド）を形成する。本研究では、このようなCATを用いた細胞の自己組織化現象を利用して心筋スフェロイドを作製し、それらを炎症部位への集積、炎症鎮静作用や組織新生能力を有する間葉系幹細胞（MSC）で被覆した核構造を有するスフェロイド: セルカプセルを作製する。そして、心筋/MSCカプセルの心筋梗塞部位への移植による、梗塞部位への自動集積⇒炎症鎮静⇒血管新生⇒心筋の高効率な生着という、移植細胞組織体の能動的かつ段階的な働きによる新規の心筋再生戦略を提案することを目的とした。
平成27年度は、①CATを用いた心筋スフェロイドと②セルカプセルの作製を試みた。その結果、CATのコーティング濃度を心筋細胞の接着と自己組織化に最適化することで、同調した拍動性を有する心筋スフェロイドを得ることに成功した。また、CATのコーティング面積によって、任意の大きさの心筋スフェロイドを得ることも可能であった。一方で、CATを細胞非接着性の培養皿表面に円形にコーティングし、その上にMSCを播種することで、CATのコーティング表面にのみMSCが接着した円形の細胞単層構造体を作製した。この細胞単層の中央部に、あらかじめCATを用いて作製しおいたMSCのスフェロイドを添加することで、自己組織化によりスフェロイドが自動的に細胞単層に内包された核構造スフェロイド、すなわちセルカプセルを作製することに成功した。
現在、動物への移植実験によるセルカプセルの体内での動態評価を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
自己組織化誘導剤（CAT）を用いて、心筋細胞のスフェロイドやセルカプセルとして異種細胞が棲み分けられた核構造を有するスフェロイドの作製に成功している。すでに、セルカプセルの実験動物を用いた評価を行っており、予定通りかそれ以上の進展であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、すでに実験動物を用いた体内動態評価としてMSC（核）/MSC（被膜）のセルカプセルの移植実験を行っている。今年度はまず、これらの移植実験の分析と評価を行い予備的な知見としてまとめる。続いて、実際に心筋（核）/MSC（被膜）のセルカプセルを作製し、In vitro（培養皿）、およびIn vivo（実験動物の皮下、動脈上、そして実際の心筋梗塞部位）にて、それらの動態と心筋再生能の評価を行う。
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| Causes of Carryover |
今年度内の学会発表に要する旅費、及び実験に要する消耗品費は、いずれも3月末日まで研究活動が滞りなく推進できるのに必要最小限となるように計画的に使用した。その結果、3,732円の未使用額が生じたが、これは翌年に繰り越し、必要が生じた時点で使用する方が有効と考え次年度に使用することにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
現在の実験状況から予測すると、3月末までに購入した消耗品（特に抗体や培養液）は、次年度の6月には消耗し切る見込みである。今年度の未使用額（3,732円）を次年度の予算を加えることで、今年度内には購入することが出来ない単価が1万円以上の抗体、培養液や血清などの消耗品を次年度の6月以降に購入することを計画している。
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Research Products
(14 results)
