2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of artificial blood vessel for coronary artery bypass using bio-3D printing technology and stem cell technology
| Project/Area Number |
17H04292
|
|---|
| Research Institution | Saga University |
|---|
Principal Investigator |
伊藤 学 佐賀大学, 医学部, 助教 (50555084)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木塚 貴浩 佐賀大学, 医学部, 医員 (20796487) [Withdrawn]
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)
蒲原 啓司 佐賀大学, 医学部, 准教授 (70555086)
天本 宗次郎 佐賀大学, 医学部, 医員 (10842908)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 組織工学 / 血管再生 / バイオ３Dプリンタ / 幹細胞技術 / 冠動脈 |
|---|
| 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。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、スフェロイドの形態変化や凝集スピード、そして共焦点レーザー顕微鏡を用いた内皮細胞の分布を解析し、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（ヒトiPS細胞由来血管組織型スフェロイド）の最適化を図った。ヒトiPS細胞由来血管組織型スフェロイドを作成し、HNDFBのみのスフェロイドとVEGFの発現を検討し、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の発現は減少していた。構造体をバイオリアクターで成熟させることで、ヒト正常血圧の10倍以上の力学的強度（圧力破砕試験）を有する血管様構造体を作製した。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（頚部）への長期移植実験に成功した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
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、スフェロイドの形態変化や凝集スピードを解析し、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（ヒトiPS細胞由来血管組織型スフェロイド）の最適化を図った。ヒトiPS細胞由来血管組織型スフェロイドを作成し、HNDFBのみのスフェロイドとVEGFの発現も検討できた。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（頚部）への長期移植実験に成功し概ね順調に経過していると判断した。
|
| 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基盤となる血管組織型スフェロイドの条件（培養添加因子、培養期間など）を検討し、最適化に努める。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（ミニブタ）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、移植部位の変更並びに移植後のより長期的な検証へと発展させたい。
|
Research Products
(10 results)
