2020 Fiscal Year Research-status Report
効果的な細胞移植を実現するための細胞シート高速積層法の開発
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19K04281
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
坂口 勝久 早稲田大学, 理工学術院, 准教授(任期付) (70468867)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 再生医療 / 組織工学 / 細胞シート / ３次元組織 / 細胞移植効率 / 心筋細胞 / 心筋梗塞モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、細胞シート（シート状の細胞塊）を高速に多層化することで立体的組織を構築し、大量の細胞・組織を生体に移植する方法を開発する。現在、細胞シートは角膜、心臓、食道等の損傷に対する細胞治療として臨床応用まで到達している。しかしながら、移植には酸素・栄養の供給が拡散で補える組織の量・厚みに限界があり適応疾患には限定的である。そこで、移植組織を高速に作成し再構築組織内の血管網が数時間でホスト側の血管と結合させることで効果的な細胞移植治療を目指す。具体的には立体組織(10～20層)に積層構築する際に、各細胞シート間へ血管新生を促す素材（フィブリンゲルやサイトカイン含有ゲル）を挟み込み、ホスト側と血管網との結合を促進させて細胞移植効率を大幅に向上させる手法を確立する。
前年度（2019年度）、フィブリン接着剤を用いて、ヒト心筋細胞シートおよび、ヒト肝細胞シートの高速積層化が可能かどうかの検討を行なった。その結果、ヒトiPS細胞由来の心筋細胞とヒト皮膚線維芽細胞とヒト臍帯静脈内皮細胞を共培養することで血管毛付きの細胞シートを構築でき、この細胞シートを本研究で開発したフィブリン接着剤を用いた積層法で１層の積層に約５分で15層の組織を構築することを可能とした。2020年度は、この３次元積層化した細胞シートをラット背部へ移植した。その結果、心筋細胞だけの細胞シート５層と比較して、線維芽細胞および血管内皮細胞との共培養心筋細胞シート５層は、約１０倍の組織が生着する結果となった。さらに、１０層でも生着量が向上し多量の細胞・組織移植が可能なことがわかった。しかりながら、１５層においては１０層に比べて生着量が下がる結果を得た。今後は、さらなる生着効率を求めていくと共に、心筋梗塞モデルに移植し治療効果を調べる。
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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
当初計画した新規積層法による多層化の実現、細胞移植効率の向上は、計画とおり成功しており、概ね計画通りの実験進捗状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今度の研究の方針として、作製した積層化細胞シート組織の心筋梗塞部における生着および治療評価を行う。心筋細胞シートの積層化で構築したヒト３次元心筋組織を免疫機能低下させたヌードラットの心筋梗塞部に移植することで生着効率を評価する。従来の積層法との比較を行い、本研究で開発した積層法による細胞移植効率および治療効果の優位性を見出す。
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| Causes of Carryover |
本実験において１円の購入必要物がなかったため次年度持ち越しました。
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