Origami概念による臓器をつくるプロセスの確立

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18360392
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 新海 政重 The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 講師 (70262889)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長棟 輝行 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20124373) ; 竹澤 俊明 農業資源研究所, 遺伝子組換え家畜研究センター, 主任研究員 (50301297)
• Keywords: 再生工学 / 組織工学 / 臓器移植 / 細胞外マトリクス / 医用材料 / 細胞表面工学

Research Abstract

本研究では「Origami」の概念を利用した新たな視点から培養組織,培養臓器構築プロセスを実証するため,毛穴構造,血管を有する完全な皮膚の構築を行った。まず,平成18年度に引き続き,完全皮膚組織の展開図作成を行った。次いで,血管構造を有するビトリゲルシートの調製するため細胞転写技術を繊維芽細胞,血管内皮細胞,血管平滑筋細胞に適用し,ビトリゲル上に血管構造の構築を試みた。これらの細胞を種々の組み合わせで転写して検討を行つた結果,繊維芽細胞上に転写した血管内皮細胞ではわずかに毛細血管様構造が形成された他,ビトリゲル上に塗布したコラーゲンゲルに血管内皮細胞を転写し,さらにコラーゲンゲルを積層した場合に毛細血管様構造が形成された。また血管平滑筋細胞は毛細血管様構造の誘導には寄与しなかった。
また,臓器の組み立て方法を検討するため,動脈および静脈を模した構造を構築し,毛細血管との結合を誘起できるか検討した。当初,血管構造を含むビトリゲルシートを積層,折り畳むことで,皮膚の全体構造を再現しようとしたが,培地の流通路を誘起することができない,また効率の良い接着剤を見いだすことができなかったため,コラーゲンゲル内にマイクロ流路を作製してこれと毛細血管様構造とを組み合わせた。しかしながら,流通培養はできるものの,毛細様血管構造の維持は不可能であった,
一方,ビトリゲルの高機能化を図るため,ヘパリン包含型のBMP徐放型ビトリゲルの調製を行った。マウス移植実験の結果,BMP徐放型ビトリゲルは骨誘導に寄与したが,ヘパリンの包含は効果がないことがわかった。