2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of cardiovascular tissue using bio 3D printer, stem cell technology, and elucidation of cellular dynamics in tissue
| Project/Area Number |
16H02674
|
|---|
| Research Institution | Saga University |
|---|
Principal Investigator |
森田 茂樹 佐賀大学, 医学部, 客員研究員 (70243938)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒井 健一 佐賀大学, 医学部, 特任助教 (40752960)
中山 功一 佐賀大学, 医学部, 教授 (50420609)
伊藤 学 佐賀大学, 医学部, 助教 (50555084)
戸田 修二 佐賀大学, 医学部, 教授 (80188755)
野出 孝一 佐賀大学, 医学部, 教授 (80359950)
古川 浩二郎 佐賀大学, 医学部, 客員研究員 (90264176)
五條 理志 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90316745)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 組織工学 / 幹細胞技術 / 組織内細胞動態 / 心血管組織 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
古典的な細胞自己凝集現象（スフェロイド形成）やスフェロイド融合現象を利用し、任意の3次元組織を構築する技術を開発してきた。組織工学技術にヒトiPS 由来細胞などの幹細胞技術を応用することで移植可能な機能的な心血管組織を開発すると共に、その組織の成熟過程における細胞動態を解明することを本研究の目的としている。ヒトiPS由来心筋細胞を用いて大型な組織を作製するために大量のiPS由来心筋細胞が必要となる。簡便で安価なiPS由来心筋細胞を入手するため、iPS細胞253G1株でPSC Cardiomyocyte Differentiation Kitを用いた分化誘導を行った。iPS由来心筋細胞及び線維芽細胞、iPS由来血管内皮細胞を混合させたより高機能な心筋組織型スフェロイドの作製を用いて拍動する心筋構造体の作製に成功した。また血管新生促進や血管内皮増殖因子（VEGF）の産生分泌促進が期待される合成化合物をスフェロイド形成段階の培養添加因子として加えることで、より高機能なiPS細胞由来心筋スフェロイドの作製に成功し、PDFを介して拍動、収縮が促進されることを見出した。
心筋構造体に関しては移植実験までは進んでいないが、より大型化した心筋構造体の作製には成功した。血管様構造体の作製においては、ヒト由来線維芽細胞を主体とする構造体で、外科的手法を加える新たな免疫不全ミニブタへの移植実験に成功した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
血管構造体においては構築法、成熟方法の改良によって、移植において十分な力学的強度が得られ、ヒト由来線維芽細胞を主体とするものであるが、大動物での長期的な移植結果が得られた。心筋構造体に関してはより高機能な心筋組織型スフェロイドの作製に成功し、大型化はできているが移植実験までは進んでいないため、やや遅れていると判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
引き続きヒトiPS細胞から機能的心筋組織の構築法とバイオリアクター内での組織成熟方法を確立し、組織の大型化に向けて研究を進める。血管構造体においては構造体の成熟方法をさらに改良することで、移植後のより長期的な検証へと発展させたい。心筋構造体においてはより高機能な心筋組織型スフェロイドの作製し移植実験まで発展させたい。
|
