完全置換型人工肝臓開発に関する研究

• 研究課題/領域番号: 18360399
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 井嶋 博之 九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (10274515)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 17,870千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 2,370千円); 2008年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2007年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2006年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
• キーワード: 人工肝臓 / 共培養 / 肝細胞 / 類洞内皮細胞 / 細胞外マトリックス / 肝細胞増殖因子 / アルブミン合成 / 薬物代謝 / 肝非実質細胞 / コラーゲンゲル / 組織体

研究概要

肝細胞と類洞内皮細胞との共培養は有効だが、肝機能発現に対しては、肝細胞の球状組織体包埋コラーゲンゲル培養が最も優れていた。肝細胞増殖因子/ヘパリンの共固定化基材上において肝細胞の組織形成と機能発現は有意に向上した。そこで生体温和な酵素を利用した細胞包埋ヒドロゲル充填多孔質スカッフォルド培養系を開発し、良好な肝機能発現と力学強度の保持を実現した。さらに、移植実験において新生肝組織構築の基盤技術を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a practical small-scale circulation bioreactor and application to a drug metabolism simulator (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, Yasuo Kakeya, Takahiro Ogata, Takanori Sakai
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal 44 ページ: 292-296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monolayer culture of primary rat hepatocytes on an Arg-Gly-Asp (RGD)-immobilized polystyrene dish express liver-specific functions of albumin production and p-acetamidophenol metabolism the same as for spheroid culture (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki IJIMA, Yasuo KAKEYA
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal 40 ページ: 387-391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a practical small-scale circulation bioreactor and application to a drug metabolism simulator (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, et al.
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal 44 ページ: 292-296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Composition of culture medium is more important than CO-Culture with hepatic non-parenchymal cells in albumin production activity of primary rathepatocytes, and the effect was enhanced by hepatocytes spheroid culture in collagen gel (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, et al.
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The mixed coculture effect of primary rat hepatocytes and bone marrow cells is caused by soluble factors derived from bone marrow cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki IJIMA, Takeshi MATSUO, Koei KAWAKAMI
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 105 ページ: 226-231
  • NAID: 110006632554
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monolayer culture of primary rat hepatocytes on an Arg-Gly-Asp (RGD)-immobilized polystyrene dish express liver-specific functions of albumin production and p-acetamidophenol metabolism the same as for spheroid culture (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, et al.
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal 40 ページ: 387-391
  • 査読あり
• [雑誌論文] The mixed coculture effect of primary rat hepatocytes and bone marrow cells is caused by soluble factors derived from bone marrow cells (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, et. al.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 105 ページ: 226-231
  • NAID: 110006632554
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monolayer culture of primary rat hepatocytes on an Arg-Gly-Asp(RGD)-immobilized polystyrene dish express liver-specific functions of albumin production and p-acetamidophenol metabolism the same as for spheroid culture (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, et. al.
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spheroid formation and expression of liver specific function of primary rat hepatocytes co-cultured with hepatic non-parenchymal cells (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Ijima, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the ASAIO 53^<rd> Annual Conference (in press)
• [雑誌論文] Expression and maintenance of liver specific function of primary rat hepatocytes co-cultured with hepatic non-parenchymal cells in collagen gel (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Ijima, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the TERMIS NA 2007 Conference (in press)
• [雑誌論文] Composition of culture medium is more important than co-culture with hepatic non-parenchymal cells in albumin production activity of primary rat hepatocytes, and the effect was enhanced by hepatocytes spheroid culture in collagen gel
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, Yasuo Kakeya, Toru Yokonuma, Yung-Te Hou, Takayuki Takei
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 肝細胞増殖因子を固定化した培養基材における初代ラット肝細胞の組織形成と機能発現 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井嶋博之、侯詠徳、尾方良平、久保孝文、松本峻一、武井孝行、境慎司、川上幸衛、
  • 学会等名: 第8回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
  • 年月日: 2009-03-05
• [学会発表] 肝細胞増殖因子を固定化した培養基材における初代ラット肝細胞の組織形成と機能発現 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井嶋博之, 他
  • 学会等名: 第8回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム.
  • 年月日: 2009-03-05
• [学会発表] Effect of immobilized hepatocyte growth factor on albumin secretion activity and spheroid formation in hepatocyte culture (2008)
  • 著者名/発表者名: Yung-Te HOU, Takayuki TAKEI, Shinji SAKAI, Hiroyuki IJIMA, Koei KAWAKAMI
  • 学会等名: The 21th International Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] Effect of immobilized hepatocyte growth factor on albumin secretion activity and spheroid formation in hepatocyte culture (2008)
  • 著者名/発表者名: Yung-Te Hou, et al.
  • 学会等名: The 2lth International Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] Effect of immobilized hepatocyte growth factor on albumin secretion and spheroid formation of hepatocyte in 2-dimensional culture (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. -T. Hou, T. Takei, S. Sakai, H. Ijima and K. Kawakami
  • 学会等名: The 21st Annual and International Meeting of the Japanese Association for Animal Cell Technology
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2008-11-26
• [学会発表] HGF-ヘパリン固定化コラーゲンフィルム上における初代ラット肝細胞培養 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久保孝文、武井孝行、境慎司、井嶋博之、川上幸衛
  • 学会等名: 化学工学会姫路大会
  • 発表場所: ホテル日航姫路
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] HGF・ヘパリン固定化コラーゲンフィルム上における初代ラット肝細胞培養 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久保孝文, 他
  • 学会等名: 化学工学会姫路大会
  • 発表場所: ホテル日航姫路
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] 肝組織工学構築を目指した基礎的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井嶋博之、掛谷泰雄、尾方良平、久保孝文、侯詠徳、境慎司、川上幸衛
  • 学会等名: 第41回九大生体材料・力学研究会
  • 発表場所: 九州大学、福岡市
  • 年月日: 2008-03-21
• [学会発表] 肝組織工学を目指した肝細胞共培養スフェロイド形成と装置化に向けた基礎的検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井嶋博之、掛谷泰雄、尾方良平、侯詠徳、久保孝文、境慎司、川上幸衛
  • 学会等名: 第7回に本再生医療学会総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場、名古屋市
  • 年月日: 2008-03-13
• [学会発表] Hepatocyte Growth Factor Enhances Spheroid Formation of Primary Rat Hepatocytes and Expression of Albumin Production Activity (2008)
  • 著者名/発表者名: Yung-Te Hou, Takafumi Kubo, Shinji Sakai, Hiroyuki Ijima, Koei Kawakami
  • 学会等名: 8th World Biomaterials Congress
  • 発表場所: Amsterdam (Netherlands)
• [学会発表] Formation of Co-cultured Hepatocyte Spheroid Which Aimed at Liver Tissue Engineering, and Preliminary Study for the Device (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, Yasuo Kakeya, Ryohei Ogata, Yung-Te Hou, Takafumi Kubo, Shinji Sakai, Koei Kawakami
  • 学会等名: 8th World Biomaterials Congress
  • 発表場所: Amsterdam (Netherlands)
• [学会発表] Development of hepatocyte co-culture method which aimed at liver tissue engineering, and preliminary study for the device (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, Yasuo Kakeya, Ryohei Ogata, Yung-Te Hou, Takafumi Kubo, Toru Yokonuma, Shinji Sakai, Koei Kawakami
  • 学会等名: TERMIS-AP 2007 (Tissue Engineering International & Regenerative Medicine Society, Asia-Pacific Chapter Meeting 2007)
  • 発表場所: Grand Prince Hotel Akasaka, Tokyo
  • 年月日: 2007-12-03
• [学会発表] Development of hepatocyte co-culture method which aimed at liver tissue engineering,and preliminary study for the device (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, et. al.
  • 学会等名: TERMIS-AP 2007(Tissue Engineering International & Regenerative Medicine Society, Asia-Pacific Chapter Meeting 2007)
  • 発表場所: Grand Prince Hotel Akasaka, Tokyo
  • 年月日: 2007-12-03
• [学会発表] ヒドロゲル充填多孔質担体の開発と肝細胞培養基材としての性能評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 尾方良平、境慎司、井嶋博之、川上幸衛
  • 学会等名: 第14回日本生物工学会九州支部大会(長崎大会)
  • 発表場所: 長崎大学、長崎市
  • 年月日: 2007-12-01
• [学会発表] Development of co-culture method for primary rat hepatocytes based on collagen gel culture (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Kakeya, Toru Yokonuma, Shinji Sakai, Hiroyuki Ijima, and Koei Kawakami
  • 学会等名: The 20th International Symposium on Chemical Engineering, Daejeon /Chungnam (Korea)-Kyushu (Japan)
  • 発表場所: Hanbat National University, Daejeon, Korea
  • 年月日: 2007-12-01
• [学会発表] Development of co-culture method for primary rat hepatocytes based on collagen gel culture (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Kakeya, et. al.
  • 学会等名: The 20^<th> International Symposium on Chemical Engineering, Daejeon/Chungnam(Korea)-Kyushu(Japan)
  • 発表場所: Hanbat National University, Daejeon, Korea
  • 年月日: 2007-12-01
• [学会発表] 初代ラット肝細胞と肝非実質細胞とのコラーゲンゲル内およびスフェロイド共培養による肝機能発現 (2007)
  • 著者名/発表者名: 掛谷泰雄、横沼徹、尾方良平、境慎司、井嶋博之、川上幸衛
  • 学会等名: 第59回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島大学、東広島市
  • 年月日: 2007-09-25
• [学会発表] 初代ラット肝細胞のコラーゲンゲル内共培養系の構築とその肝機能及び組織学的評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 掛谷泰雄、横沼徹、境慎司、井嶋博之、川上幸衛
  • 学会等名: 化学工学会第39回秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学、札幌
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] 動物細胞の機能性組織培養技術の開発と代謝系臓器構築への展開 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井嶋博之
  • 学会等名: 第44回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場、北九州市
  • 年月日: 2007-07-07
• [学会発表] Expression of maintenance of liver specific function of primary rat hepatocytes co-cultured with hepatic non-parenchymal cells in collagen gel (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, Toru Yokonuma, Yasuo Kakeya, Shinji Sakai, Koei Kawakami
  • 学会等名: TERMIS NA 2007 Conference and Exhibition
  • 発表場所: Toronto, ON (Westin Harbour Castle), Canada
  • 年月日: 2007-06-14
• [学会発表] Expression of maintenance of liver specific function of primary rat hepatocytes co-cultured with hepatic non-parenchymal cells incollagen gel (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, et. al.
  • 学会等名: TERMIS NA 2007 Conference and Exhibition
  • 発表場所: Toronto, ON (Westin Harbour Castle), Canada
  • 年月日: 2007-06-14
• [学会発表] Spheroid formation and expression of liver specific function of primary rat hepatocytes co-cultured with hepatic non-parenchymal cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, Toru Yokonuma, Shinji Sakai, Koei Kawakami
  • 学会等名: ASAIO's (American Society for Artificial Internal Organs) 53rd Annual Conference
  • 発表場所: Chicago, IL (Palmer House Hilton), USA
  • 年月日: 2007-06-07
• [学会発表] Spheroid formation and expression of liver specific function of primary rat hepatocytes co-cultured with hepatic non-parenchymal cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Ijima, et. al.
  • 学会等名: ASAIO's(American Society for Artificial Internal Organs)53rd Annual Conference
  • 発表場所: Chicago, IL(Palmer House Hilton), USA
  • 年月日: 2007-06-07
• [学会発表] 初代ラット肝細胞の薬物代謝酵素活性に及ぼす培養環境の影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 掛谷泰雄、松尾健、境慎司、井嶋博之、川上幸衛
  • 学会等名: 化学工学会第72年会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] 肝細胞と血管内皮細胞との共培養による肝機能発現の検討 (2006)
  • 著者名/発表者名: 横沼徹, 境慎司, 井嶋博之, 川上幸衛
  • 学会等名: 日本生物工学会九州支部鹿児島大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] 任意形状の血管様構造体の作製およびHep G2 との共培養 (2006)
  • 著者名/発表者名: 武井孝行, 境 慎司, 井嶋博之, 川上幸衛
  • 学会等名: 第58回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 大阪大学