2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of artificial blood vessel for coronary artery bypass using bio-3D printing technology and stem cell technology
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17H04292
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
伊藤 学 佐賀大学, 医学部, 助教 (50555084)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木塚 貴浩 佐賀大学, 医学部, 医員 (20796487)
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)
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)
西田 誉浩 佐賀大学, 医学部, 教授 (50284500) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 組織工学 / バイオ３Dプリンタ / 血管再生 / 幹細胞技術 / 冠動脈 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3次元培養での細胞凝集塊＝スフェロイドを一つの単位として、細胞のみで任意の立体構造体を構築する組織工学技術を用いた血管再生の研究を進めてきた。血管新生は組織の酸素・栄養供給そして代謝産物や老廃物の運搬のために欠かせない。従って組織工学において血管新生は重要な役割を担うとされる。今回、ヒトiPS 由来血管内皮細胞 (HiPS-EC)とHNDFBの3次元混合型スフェロイドを作成しHNDFBのみのスフェロイドとVEGFの発現の変化を検討した。HiPS-ECとHNDFBの混合型スフェロイド(20000/spheroid)、HNDFBのみのスフェロイド(20000/spheroid)を作成し、VEGF１をプライマーとしRT-PCRを行いmRNAの測定を行った。結果はHNDFBのみのスフェロイドと比較するとHiPS-ECを混合したスフェロイドではVEGF1の発現は優位に減少していた。今後VEGF1の減少に伴うVEGFのタンパク量の変化をWestern Blotによる検討、病理学的検討を行うことで線維芽細胞と内皮細胞の相互作用を検討していきたい。また線維芽細胞を主体とする構造体で、作成する口径や移植部位は当初の予定と異なるが、大動物実験において3か月以上の血流開存を得た。今後さらに血管組織型スフェロイドの最適化や血管様構造体の構築法、成熟方法を確立することで、移植後のより長期的な検証へと発展させたい。
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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
ヒトiPS 由来血管内皮細胞 (HiPS-EC)とHNDFBの3次元混合型スフェロイドを作成し、HNDFBのみのスフェロイドとVEGFの発現の変化を検討できた。線維芽細胞を主体とする構造体であるが、これまで成し得なかった大動物への長期移植実験（3か月以上）に成功しており概ね順調に経過していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の成果を踏まえ、冠動脈バイパス術に用いるグラフトとして適正な血管組織型スフェロイドの条件（細胞ソース、細胞配合率、培養期間）を絞りたい。また線維芽細胞を主体とする血管様構造体での長期移植実験の成功結果を参考にした上で、混合スフェロイドを用いた構築法、成熟法の改良を引き続き行い、移植後のより長期的な検証へと発展させたい。
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