血管・リンパ管網内蔵3Dヒト組織の生体移植における微小循環系形成機構の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07240
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 下田 浩 弘前大学, 医学研究科, 教授 (20274748)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 立体組織 / 微小循環系 / 血管網 / リンパ管網 / 生体移植

Outline of Annual Research Achievements

ヌードマウス皮下に移植された血管、リンパ管網内蔵ヒト立体組織における微小循環系の形成メカニズムについて分子形態学的解析を進めている。
血管網を内蔵した立体組織は生体移植後３日で宿主（マウス）の血管内皮細胞と移植片（ヒト）の血管内皮細胞がモザイク状に混在した新たな微小血管網が形成された。この微小循環網の形成については、宿主、移植片の両者から血管新生が生じるが、宿主の血管新生に由来する基底膜の形成が移植片の新生血管に向けての誘導路となり、それに沿って両者の新生血管が融合することにより宿主由来の血流が成立していた。さらに、PDGFbeta、Angiopoietinを中心とした分子シグナルにより宿主由来の周皮細胞および移植片の線維芽細胞に由来すると思われる周皮細胞の両者が基底膜を介して血管内皮細胞を包囲していた。
また、リンパ管網内蔵立体組織の移植については、独自に作製したリンパ管成長因子の徐放性投与を行うドラッグデリバリーシステムと組織再生を促す足場の構築を行い、生体移植を行ったところ、移植片のヒトリンパ管網に対して宿主由来のリンパ管新生と血管新生が生じ、宿主由来新生リンパ管はその構造を一旦解消し、シングルセルとして遊走しながら移植片内のヒトリンパ管内皮に組み込まれていく特異な動態を示した。現在その分子メカニズムの解析を行っている。
立体組織作製と移植モデル作製に必須となる培養器具と試薬が昨年度からのコロナ禍のために調達困難な状況が続いていたために研究の進行が計画より遅れており、補助事業期間の再延長を申請し承認されている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

立体組織作製と移植モデル作製に必須となる培養器具と試薬が今年度よりコロナ禍のために調達できなくなっていたために研究の進行が計画より遅れている。

Strategy for Future Research Activity

コロナ禍による物品の調達については、コロナ禍がやや沈静化する傾向にあることから新たな製造工場の準備などにより少し回復の傾向が見られるが、ウクライナ状況の影響を受けてその流通は未だ小規模で不定期である。しかし物品の調達も徐々に回復し、従来の立体組織および移植モデルの作製が可能となってくると予測されることから、今後の研究推進は可能と考える。

Causes of Carryover

コロナ禍により培養器具、試薬などの物品の調達が困難となり、研究計画に遅れが生じたことにより今年度内での研究遂行が困難となったために、次年度使用額が生じた。本事業についてはすでに補助事業延長が承認されている。未だ充分ではないが、徐々に培養器具等の供給が再開されてきていることから、これらの確保を行うことで研究計画をさらに進める予定である。