2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development and pharmacokinetic application of an intestine and liver in vitro model derived from ES/iPS cells
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25242040
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田川 陽一 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70262079)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | マイクロ流体デバイス / 肝組織 / 腸管上皮組織 / 神経組織 / 心筋組織 / 概日リズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
C2BBe1細胞を用いて、密着結合により多孔質膜上に隙間なく接着を維持でき、設計した流体デバイス上で培養することに成功した。マウスES細胞から腸管上皮組織への分化誘導も免疫染色および遺伝子発現において確認できた。嫌気性菌との共培養のために、低酸素環境下やLPS含有培地での腸管上皮様組織の培養も可能であることがわかった。また、バクテリア用の培地と細胞用培地の流路と抵抗値を測定する電極を設けた流体デバイスを作製した。微生物と腸管上皮組織の共培養系としての応用が今後期待できる。
個体に近い毒性・代謝試験を目指すために、in vitro心筋・肝・神経組織各々に薬剤による概日リズムを同調することに成功し、個体と同様な時間軸による毒性・代謝応答を示すことができた。さらに、24時間ごとに薬剤を添加することで７日間の概日リズムを安定的に形成させ、長期間の毒性・代謝試験を可能とすることができた。
ES細胞由来神経組織（ニューロン、オリゴデンドロサイト、アストロサイトが共存）においてはβアミロイドの変性状態によるニューロンに対する毒性を示すことができた。さらに、アンモニア毒性では、ニューロンに対する毒性の他にアストロサイトの肥大化や線維化も観察できた。
マウスES細胞由来の肝組織（内皮細胞と肝細胞等共存、微小胆管形成）では、細胞極性が構築できていることによる薬物代謝が確認でき、高性能な肝組織チップに成功した。
腸管チップ、肝組織チップと神経組織チップを連結することを試みたが、流路の抵抗値を下げる工夫が必要で、循環することはいまだに成功していないので、今後の課題としたい。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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