2014 Fiscal Year Research-status Report
組織工学と幹細胞研究を融合させた新規自己細胞由来人工気管、肺による再生医療
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26462147
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
町野 隆介 長崎大学, 病院(医学系), 医員 (90728081)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 功一 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50420609)
田浦 康明 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (60437887)
永安 武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686)
松本 桂太郎 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (80404268)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 人工気管 / スフェロイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、本来、ほとんどの細胞が有する接着能を利用したスフェロイド形成およびスフェロイド同士が接着融合するという性質を利用し、スキャフォルド（ポリマー等の外来異物なる足場）を使用せずに任意の細胞のみから形成される複雑な立体構造体を作成する、BioRapid Protyping system（以下、BRPシステム）を利用するものである。体組織細胞、幹細胞をBRPシステムを用いて立体的に構築、融合させることで、自己細胞のみで構成した抗免疫性、抗感染性を融資、異物除去能を有する、新たな人工気管、肺の開発と、3次元を構成するメカニズムの解明を目的とする。
平成26年度にはヒト軟骨細胞、ヒト線維芽細胞、ヒト間葉系幹細胞の3種類の細胞を混合したスフェロイドを作成し、BRPシステムを用いて、これを立体的に配置することで、内径8mm、厚さ0.5mm、長さ1㎝程度の気管を模した円筒状の構造体を作成し、その強度、内部構造の変化について検討した。作成した円筒状の構造体をバイオリアクターを用いて循環培養にて長期間培養することにより、構造体の中で細胞の移動が起こり、軟骨細胞は円筒の外側に向って集簇することが確認でき、また長期間の培養により有意差をもって強度が上昇することを確認した。またこの際の構造体をマッソン・トリクローム染色によって染色することで、強度の上昇は構造体内の膠原繊維（細胞外マトリックス等）の増殖が大きく関係していることが予想された。しかし、3種類の細胞を1：1：1で混合したスフェロイドを用いて作成した構造体は、培養1週間、2週間、3週間、4週間いずれも、ヒト線維芽細胞のみを用いて作成した構造体と比較して、強度が劣り、移植操作に耐えられる強度を得ることはできなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
各種細胞を組み合わせたスフェロイドを用いて構造体を作成する場合、その細胞比率、培地の条件も、構造体の強度に大きく関係しており、強度の上昇には細胞外マトリックスの産生が大きく関係していることまでは推測されているが、まだ至適な細胞比率、ラットへの移植にまでは至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
移植操作に耐えられる強度を持った構造体の作成を目標とし、スフェロイド内における各種細胞比率の検討および、単独細胞種のみから作成したスフェロイドの組み合わせによる構造体の作成、強度の検討を行う。具体的には最初から強度のある細胞をメインにして作成した構造体と、幹細胞等で作成した構造体を培養の中で軟骨等強度を持った細胞に分化させた構造体との比較を予定している。
その際の培地の条件、培地循環流速等の力学的な条件も合わせて検討を行う予定としている。
その上で、Fisherラットを用いて、自己の細胞による円筒状構造体の作成および移植を行う。
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| Causes of Carryover |
助成金残高金額内で購入できる物品がなかったため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
細胞、培地、および移植動物等の購入
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Research Products
(1 results)
