| 研究課題/領域番号 |
20H03744
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分55010:外科学一般および小児外科学関連
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| 研究機関 | 株式会社麻生(株式会社麻生飯塚病院医学研究推進本部) (2022-2023)
熊本大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
山下 洋市 株式会社麻生(株式会社麻生飯塚病院医学研究推進本部), 外科, 部長 (00404070)
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| 研究分担者 |
井嶋 博之 九州大学, 工学研究院, 教授 (10274515)
馬場 秀夫 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (20240905)
米満 吉和 九州大学, 薬学研究院, 教授 (40315065)
相島 慎一 九州大学, 医学研究院, 教授 (70346774)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 医工連携研究 / ミニチュアヒト肝臓 / 脱細胞鋳型 / ヒト由来機能性肝細胞・胆管細胞 / オルガノイド / 細胞鋳型肝臓 / ex vivo培養 / 機能性ゲル基材 / 脱細胞鋳型肝臓 / 医工連携 / ex vivo 培養 / ex vivo還流培養 / 類洞構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
1)ヒト初代培養細胞やヒトiPS細胞から『機能性ヒト細胞（肝細胞・ 胆管細胞）』を得る。
2)細胞の包埋に用いる『機能性ヘパリン導入ゼラチンゲル基剤』を最適化する。
3)臓器構築のscaffoldとなる『内皮化されたラット脱細胞鋳型肝臓』を組み合わせて臓器工学システムを構築する。ミニチュアヒト肝臓を灌流培養して、高い肝組織構築 (肝小葉・類洞形成)を実現する。
4)新規医療展開を目指し、ミニチュアヒト肝臓のex-vivo培養システムにて薬剤代謝スクリーニングを行う。また、ミニチュアヒト肝臓を免疫不全ラットへ移植して肝特異機能を評価する。
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| 研究成果の概要 |
①ミニチュアヒト肝臓内生着肝組織の分布均一化：HUVECで門脈を内皮化した後に細胞を肝動脈より播種する事で類洞様配列を再現したが分布は極めて不均一だった。そこで細胞播種条件を検討したところ1x107cells/mLのone shot播種より1x105 cells/mLの低密度多段階播種の方が広範囲・均一に生着肝組織が確認された。Alb,HNF4A,CYP3A4などの発現もラット初代肝細胞なみに向上。
② ミニチュア肝臓内での管腔様構造の再現：ヒト初代培養肝細胞＋HUVEC＋ヒト脂肪由来間葉系幹細胞を鋳型肝臓に播種して4日間のex vivo還流培養を行い、組織内に径15μm程度の管腔様構造を確認。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ミニチュアヒト肝臓の組織構築や肝特異遺伝子発現を評価しながら、医工連携により新たなex-vivo長期培養システム構築した。そのシステムにより、ミニチュアヒト肝臓内に肝特異的組織構築である類洞様構造と血管を模した管腔様構造を構築する事に成功した。
これまで脱細胞鋳型肝臓を再細胞化肝臓の散見されるが、肝血流の維持や酸素供給が問題となり、長期の還流培養に関する報告はない。再細胞化後の組織構築には充分な酸素が供給された状況での長期培養による細胞間クロストークの推進が重要であり、今回我々が実現したex-vivo培養長期培養システムは脱細胞鋳型を用いた再細胞化臓器作製にブレークスルーを起こす可能性がある。
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