2020 Fiscal Year Annual Research Report
Improvement of survival rate and ECM analysis using bio-engineered liver derived 3D scaffold
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18K08701
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
福光 剣 京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (70700516)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上本 伸二 京都大学, 医学研究科, 教授 (40252449)
石井 隆道 京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (70456789)
河合 隆之 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (00813867)
小木曾 聡 京都大学, 医学研究科, 助教 (10804734)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脱細胞化 / 胆管上皮細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肝臓より作製した脱細胞化組織を用いて内部に細胞を生着（再細胞化）させ、培養液を循環させる方法を応用し、ラットの血液を循環させる方法を確立した。脱血した血液はそのままでは血液凝固反応が迅速に起こることで回路が閉塞してしまうため、少量の抗凝固剤を混和することで、血小板の機能を維持しながら血液循環を維持することとした。血栓形成の抑制については、抗血小板作用を有するポリマーを共同研究により新たに開発した。既に人工心臓に応用されているポリマーの一部を改変することで、生体に適合性を持たせ、かつ安全性を担保したポリマーを新たに合成した。本新規ポリマーを用いて、血液還流後に血小板の沈着を評価したところ、ポリマーでコーティングされている部位は血小板の沈着が著明に抑制され、血液還流がスムーズになった。またそれに伴い、肝細胞の機能も向上することが示された。この新規ポリマーは、人工再生肝臓を生体に移植する際の血栓形成の抑制に寄与すると期待される。
また、再細胞化する際の細胞源として、通常は成熟した細胞もしくは幼若な前駆細胞に変えて、肝細胞の系統と胆管上皮細胞への系統の2方向へ分化する幹細胞の性質を有する細胞群を用いた。この多分化能を有する細胞はスフェロイド培養にて増殖させ、脱細胞化組織内の胆管構造の内側に生着させたのち数日間培養した。この胆管上皮細胞は、胆管のもつ基本的なマーカーを発現していることが示された。胆管上皮細胞は採取だけでなく培養も難しく、再生肝臓の応用に用いるにあたり技術的に困難であったが、本技術を用いることで、in vitroで増殖させた後に脱細胞化組織に生着させ、組織内で成熟化させることで、必要な時に必要な数の胆管上皮細胞を入手できることとなった。これにより、人工肝臓の作製においてこれまで困難であった胆管の再構築を比較的に安価で大量の細胞源を確保できる技術が確立できる見込みである。
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