2021 Fiscal Year Annual Research 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。
2019年度、フィブリン接着剤を用いたヒト心筋細胞シート積層法で１層の積層に約5分で15層の組織を構築する方法を確立した。2020年度は、積層化した心筋細胞シートをラット背部へ移植し、フィブリンを使わない積層法に比べて、約10倍の組織が生着する結果を得た。2021年度は、心筋シート１０層を心筋梗塞モデルラットに移植し、心機能をエコーにて評価した。最初に、心筋梗塞を施したラットの心室の駆出率（Ejection Fraction：EF）は、梗塞してから４週間後には40%以下まで減少する。この心筋梗塞部に１０層の心筋シートを貼り付けると、2週間後には50%まで回復することを確認した。また、切片観察から心筋シートが残存していることも確認できた。これらの結果より、フィブリンを用いて積層した細胞シートは移植効率が著しく増加し、様々再生医療の方法効率性を向上させる可能性を示した。
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