2021 Fiscal Year Annual Research Report
Induction of vasculogenesis and angiogenesis in three-dimensional tissues by using protein expressions with mRNA delivery
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18H03537
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
小林 純 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20385404)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋山 義勝 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20349640)
増田 信奈子 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (30342851)
中山 正道 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (00338980)
辰巳 公平 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (70555432)
山岡 哲二 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (50243126)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 細胞シート / 血管新生 / 脈管形成 / 血管内皮前駆細胞 / mRNA送達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度は、移植可能な肝細胞シートを効率的に形成させるための最適化を行った。具体的には、肝細胞の生存率を維持させるための培養手法を検討した。ガス透過性のポリジメチルシロキサン（PDMS）上にコラーゲンを共有結合させ、ラットから採取した肝実質細胞を培養したところ、ガス透過を遮断したPDMSとポリスチレン製培養皿に比べて、数日間培養後の接着細胞数が多くなった。これは、肝実質細胞の酸素消費量が多く、ガス透過性膜上では十分な酸素を供給できたためと考えられる。この結果に基づき、大気からの酸素流入を促進させるために、培地上面と培養面の高さを減少させると（具体的には1.3 mm程度）、高密度を維持したままで肝細胞培養ができることがあきらかになった。mRNAデリバリーに関しては、レポーター遺伝子としてNanoLuc Luciferaseを搭載したmRNAのin vitro合成を行い、Lipofectamine MessengerMAXを用いた肝細胞へのmRNAデリバリーとNanoLuc Luciferaseの発現を確認した。血管新生因子VEGF mRNAのin vitro合成とVEGF mRNAデリバリーによるVEGF分泌が可能であることも確認した。
また、心筋細胞シート組織については、効率的な発現を行うためのmRNA設計およびin vitro成を行った。mRNA中のウリジンをPseudo-UTP (PsU)あるいはN1-Methylpseudo-UTP (MePsU)に置換すると、特にMePsUに置換したmRNAを用いたデリバリーの際により効率的な発現が確認できた。このMePsU置換VEGF mRNAをラット初代心筋細胞に添加すると、VEGFが分泌され血管内皮細胞による毛細血管様構造の形成が促進できることがわかった。
以上のように、VEGFを分泌する移植可能な肝細胞シート、心筋細胞シートを作製し、さらにこれらを積層化することによって、内皮細胞による毛細血管様構造を有する機能的な三次元組織構築への応用が期待できる。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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