Development of artificial lymphatic tissue that enables homeostasis of microenvironment

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K21910
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 関根 秀一 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (60541737)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本間 順 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (50507366)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: リンパ管

Outline of Annual Research Achievements

生体外で細胞を組織化し再生組織として不全部に移植する再生医療が始まっている。我々はこれまでに生体外で構築した再生組織内へ毛細血管を導入する技術を開発し、生体同様に血管から灌流培養を可能とする血管付き3次元心筋組織の構築を可能とした。本研究ではこの技術を基に、再生立体組織の恒常性維持を目指した3次元毛細リンパ管組織の構築法を開発することを目的としている。より厚く高機能な組織を構築するためには、老廃物の除去や再生毛細血管から漏れ出た組織液を排導し代謝バランスの調整を行う毛細リンパ管の再生が必須となってくる。本研究では、血管床を用いた血管網付与技術を基盤に再生組織中の微小環境の恒常性を維持可能とする3次元毛細リンパ管付き組織の構築を行う。今年度は、ヒトリンパ管内皮-ヒト脂肪由来間葉系細胞の共培養を行うことで培養３日後からリンパ管内皮ネットワーク構造を構築されることが観察された。そしてこの前リンパ管状態の最適化をするためにリンパ管内皮細胞と脂肪由来間葉系細胞の共培養の比率とVEGF-C濃度の最適条件を見出した。さらに最適条件で共培養を行うことで、リンパ管内皮細胞の起始部の先端は、同条件での静脈血管内皮細胞の先端とは異なる袋状に閉じた形態を呈することが明らかとなった。次に、リンパ管ネットワーク構造を維持した共培養細胞シートをラット生体内血管床への移植したところ、移植2週間後において生体内でリンパ管が再生されることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

3次元リンパ管組織を構築するための要件として、第一にリンパ管新生の過程における構造・機能変化を捉え、静脈-リンパ管内皮細胞の可塑性や脈管吻合の有無を明らかにする必要がある。生体外培養環境での脂肪由来間葉系細胞とリンパ管内皮細胞の共培養において細胞比率と増殖因子濃度の至適化により細胞の構造変化を伴いリンパ管内皮細胞のネットワーク構造が構築されることを見出した。そしてそのリンパ管内皮ネットワーク構造を維持した共培養細胞シートは、生体内への移植により自らの細胞がリンパ管網へ再生されることが確認され、リンパ管組織を構築する要件の一つが達成されたことから、本研究は順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、再生されたリンパ管の吸収管としての疎通のメカニズムを中心に解析する。また生体外で作製するこのリンパ管組織のリンパ管基底膜、繋留フィラメントの経時的かつ空間的な解析とリンパ管新生の過程における構造変化を解析することで、再生メカニズムを明らかにすることが可能となる。

Causes of Carryover

代理店から購入の際に研究費を使い切るため金額調整を行いましたが残額が出ました。