2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a vascularized organoids transplantation technology for next-generation regenrative medicine
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21H03814
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山本 雅哉 東北大学, 工学研究科, 教授 (10332735)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江草 宏 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30379078)
狩野 光伸 岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 教授 (80447383)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | オルガノイド / 微小血管 / 血管連結 / 移植 / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
オルガノイドは、臓器機能の一部をもつミニ器官であり、再生医療や創薬を変革する技術として学術的・社会的に注目されている。一方、オルガノイドを患者の治療に利用する次世代再生医療を実現するためには、オルガノイド移植に対する技術革新が必要不可欠である。本研究では、体内におけるオルガノイド内の微小血管循環と機能維持とを高める方法論（血管連結オルガノイド移植技術）を学術的「問い」と定め、次世代再生医療における学術的課題を解決することを目指す。
本研究目的を達成するために、研究期間を通じて、オルガノイドに対する微小血管導入技術、およびこの微小血管に対する体内微小血管連結技術を開発し、オルガノイド内の微小血管循環と機能維持とを評価する。具体的には、①サイズの小さいオルガノイドに対する微小血管導入技術、②可視化できない微小血管を連結するために、狙った位置に新しく血管を形成させることで位置を特定する細胞動員に基づく体内微小血管連結技術、③オルガノイド内の微小血管循環と機能維持との相関性の解明である。
2022年度は、2021年度に検討した鋳型としての刺激応答性ハイドロゲルを細胞凝集体内に留置し、それを細胞傷害性の低い糖刺激応答性に除去できることを確認した。また、この鋳型に血管内皮細胞を接着させた後、細胞凝集体内と複合体化できることも確認した。一方、鋳型を除去後、管腔が閉鎖してしまう現象を確認し、次の課題を明確にすることができた。次年度に検討が必要である。また、細胞凝集体内部に栄養や酸素を送達する方法として、中空のチタンナノファイバーを作製する条件検討、ならびにチタンナノファイバーへの細胞接着等について検討を進めている。オルガノイド内部に組み込むことができれば、物質拡散の改善が期待できる。
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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
細胞凝集体内部に昨年度に検討した刺激応答性ハイドロゲルからなる鋳型を導入し、細胞傷害性の低い糖刺激により除去できることを確認した。また、この鋳型に血管内皮細胞を接着させた後、細胞凝集体内部に組み込むこともできた。このように当初に想定した事項の検討は進んでいるものの、検討した結果、出てきた新たな課題もあり、目的達成のための検討が必要な状況である。また、その解決法の一つとして、中空のチタンナノファイバーについて検討を行い、細胞が接着することまで確認できている。血管網を導入するための準備が進みつつあるため、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
チタンナノファイバーを細胞凝集体内部に組み込み、物質拡散について検討する。また、刺激応答性ハイドロゲルからなる鋳型について、サイズ等を検討することにより、閉鎖することがない管腔構造の導入条件を検討する。
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