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2006 Fiscal Year Annual Research Report

ミニバイオ人工肝臓と^<13>C安定同位体化合物代謝を利用した肝毒性試験の開発

Research Project

Project/Area Number 17590476
Research InstitutionJIKEI UNIVERSITY

Principal Investigator

松浦 知和  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (30199749)

Keywords毒性試験 / バイオ人工臓器 / 代替臓器 / 安定同位体 / 呼気試験 / 糖代謝 / 癌 / 3次元培養
Research Abstract

ヒト培養細胞を用いた毒性評価法は、動物とヒトという種の違いを埋める手法である。しかし、従来の単層培養法では、細胞が生体で持っていた機能を再現することはできない。3次元高密度培養法で作製したバイオ人工臓器は、ヒト組織・臓器の代替臓器として利用できる。今回の研究では、代替臓器での代謝評価を簡易に感度良く行う方法として、^<13>C安定同位体化合物代謝を利用した代謝・毒性試験の開発を行った。
3次元培養は、単層培養に比較すると大掛かりな培養で、1回の実験で多くの条件を設定し、多数のリアクターを稼動させることは困難である。このため、ひとつのリアクターの稼動状況を丹念に、簡易に評価するためのシステムが必要である。まず、3次元培養系を簡易にするため、混合ガス供給装置を作製し、CO_2インキュベーターや大掛かりなコントローラーがなくても、培養系の酸素を供給し、pHを調節できるシステムに改良した。薬剤の毒性評価や、ある特定の代謝評価を培養経過とともに行うため、^<13>C安定同位体標識化合物の代謝排出^<13>CO_2測定法を開発した。その主な利点は、(1)種々の標識化合物を用いることで特定の代謝が評価でき、(2)排出ガスをリザーバーから回収すれば測定でき、リアクターを開けて細胞をサンプリングする必要がない、(3)サンプリング後、迅速(2分30秒)に^<13>CO_2を測定することができる。
本研究の結果、3次元高密度培養による代替バイオ人工臓器に、^<13>C安定同位体標識化合物を添加し、その最終代謝物質である排出^<13>CO_2の測定することによって、生体での代謝シミュレーションを簡便に行うことができる系が開発できた。客観的評価は、代謝モデリングとコンピューター・シミュレーションを応用できる。今後、動物やヒトでの検討の前に、薬物や食品添加物質の毒性・代謝の評価に、代替バイオ人工臓器と安定同位体標識化合物を用いた代謝研究が有用となる。

  • Research Products

    (9 results)

All 2007 2006

All Journal Article (8 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] A comprehensive gene expression analysis of human hepatocellular carcinoma cell lines as components of bioartificial liver using radial flow bioreactor.2007

    • Author(s)
      Kosuge M, Takizawa M, Maehashi H, Matsuura T, Matsufuji S
    • Journal Title

      Liver Int. 27

      Pages: 101-108

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] The hepatic sinusoidal endothelial lining and colorectal liver metastasis2007

    • Author(s)
      Braet F, Nagatsuma K, Saito M, Soon L, Wisse E, Matsuura T
    • Journal Title

      World J Gastroenterol 13(6)

      Pages: 821-825

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] An extracorporeal bioartificial liver in treatment of pigs with experimental hepatic encephalopathy.2007

    • Author(s)
      Kanai H, Marushima H, Kimura F, Iwaki T, Ohkawa K, Yanaga K, Matsuura T et al.
    • Journal Title

      Artificial Organs 31

      Pages: 148-151

  • [Journal Article] All-trans retinoic acid down-regulates human albumin gene expression through the induction of C/EBP beta-LIP2006

    • Author(s)
      Masaki T, Matsuura T, Ohkawa K, Miyamura T, Okazaki I, Watanabe T, Suzuki T
    • Journal Title

      Biochem J 397

      Pages: 345-353

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] hree-dimensional cell culture of hepatocytes using apatite-fiber scafford and application to a radial-flow bioreactor2006

    • Author(s)
      Hiramoto A, Matsuura T, Aizawa M
    • Journal Title

      Archiv BioCeramics Res 6

      Pages: 220-223

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Bioreactors for 3-dimensional high-density culture of human cells2006

    • Author(s)
      Matsuura T
    • Journal Title

      Human Cell 19

      Pages: 11-16

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] ハイブリッド人工肝臓・体外循環型バイオ人工肝臓の開発と臨床応用への問題点2006

    • Author(s)
      松浦知和, 岩城隆昌, 木村直史, 石井雄二, 矢永勝彦
    • Journal Title

      再生医療 5

      Pages: 395-400

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Reconstruction of liver prganoid using a bioreactor2006

    • Author(s)
      Saito M, Matsuura T, Masaki T, Maehashi H, Shimizu K, Hatabe Y, Iwahori T, Braet F
    • Journal Title

      World J Gastroenterol 12

      Pages: 1881-1888

  • [Patent(Industrial Property Rights)] ガス混合装置及びガス混合法2006

    • Inventor(s)
      藤原邦彦, 松浦知和
    • Industrial Property Rights Holder
      エイブル(株), 大川 清, 松浦知和
    • Industrial Property Number
      特願2006-050548
    • Filing Date
      2006-02-27
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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