2020 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of functional heart tissues with perfusable vasculature using in vivo prevascularization techniques
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19H04453
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
関根 秀一 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (60541737)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 順 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (50507366)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 血管床 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞の多層化による立体組織の構築には、酸素や栄養の供給・老廃物の除去が物質の拡散のみでは限界があるため、構築組織内へ血管網を付与する技術の確立が必要と考える。我々はこれまでに小動物(ラット)を用い、吻合移植可能な血管付き末梢組織を外科的処理を行うことで、インビボで閉鎖系動静脈回路を再構築し、それを血管新生を誘導する血管床として利用する技術を開発してきた。その血管床上へ心筋細胞シートを積層し、積層化組織への十分な血管新生を待って、繰り返し積層する段階的移植を行うことで、生体内と生体外の両環境において毛細血管網をともなった厚い心筋組織の構築に成功している。本研究では生体外血管網付与技術を大動物(ブタ)へ発展させ臨床応用可能な血管付き高機能ヒト心筋組織を作製することを目的としている。昨年度は、ブタを用いて遊離血管床として利用できる血管吻合可能な動静脈付き組織の選定を行うと共に生体内埋め込み型チャンバーを開発した。そして単離した組織の血管系を閉鎖系動静脈回路として再構築させるために必要な隔離膜や血管新生を促進させるための血管増殖因子徐放材料を検討することで生体内において毛細血管網を誘導するのに十分な血管床を構築するインビボプリバスキュラリゼーション法の最適化を行った。今年度は昨年度の成果である遊離血管床の作製法を用い、小動物(ラット)の生体内においてヒト心筋シートの段階的移植を行い血管付き立体心筋組織の構築を行った。
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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
生体内血管網付与によるヒト立体組織構築技術の開発の課題において、昨年度開発した有利血管床の作製法を用いて実際に小動物(ラット)の生体内で心筋シートの段階的移植を行い、構築された心筋組織を同一ラット内血管に環状化しカテーテルにて内部圧を測定したところ内圧格差を発生した。よって機能的立体組織の作製を達成したことから、本研究は順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、生体外血管網付与によるヒト立体組織構築技術の開発を加速させる。達成目標は昨年度開発した生体内埋込み型チャンバーを用いて作製したブタ血管床とバイオリアクターを用い生体外で灌流培養を行えるシステムを改良・改善し、生体外血管床上へのヒト心筋シートの積層と灌流培養による心筋組織への毛細血管誘導法の確立とする。空間制御や組織・毛細血管への間欠的パルス加圧負荷など、生体環境を模倣した灌流培養の条件を最適化することで作製組織への血管網構築を促進する。さらに血管床と心筋シート間の毛細血管の新生を立体的に経時観察を行い、3次元微小環境における脈管再生メカニズムを解析する。これらの課題を実現することで組織スケールアップに関する研究を加速させる。
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Research Products
(2 results)
