研究課題/領域番号 |
21K18050
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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研究機関 | 東京大学 |
研究代表者 |
小沢 文智 東京大学, 生産技術研究所, 特任研究員 (00739120)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2021年度)
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配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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キーワード | 膵島移植 / ハイドロゲルカプセル / 細胞カプセル化 / 細胞移植 / 再生医療 |
研究開始時の研究の概要 |
膵島移植は重症インスリン依存性糖尿病に対する画期的な治療法ではあるが、絶対的なドナー不足が最大の課題である。ドナー不足という問題を抜本的に解決するために、iPS細胞を利用した新たな移植療法の実現が強く望まれる。これを移植療法として実用化するためには、移植細胞に対するホストからの反応を抑制することと、iPS細胞由来膵島の安全性を担保することが必要である。 本研究では、細胞をハイドロゲルでできたデバイスにカプセル化し、ホストからの異物反応の抑制とカプセル化細胞の長期機能維持を兼ね備えた取り出し可能な細胞移植片の開発を目指す。
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研究実績の概要 |
膵島移植は重症インスリン依存性糖尿病に対する画期的な治療法ではあるが、絶対的なドナー不足が最大の課題である。ドナー不足という問題を抜本的に解決するために、異種細胞やiPS細胞を利用した新たな移植療法の実現が強く望まれる。近年は、iPS 細胞の効率的作製が進み、分化誘導により機能的な膵島を調整することが可能になってきたが、これを移植療法として実用化するためには、移植細胞に対するホストからの反応を抑制することと、カプセル化した膵島の安全性を担保することが必要である。そのためのアプローチの1つとして細胞をハイドロゲルや半透膜などの免疫隔離膜にカプセル化して移植する方法がある。本研究では、高効率に細胞を充填できるハイドロゲルカプセル化デバイスを作製し、ホストからの異物反応の抑制とカプセル化した細胞の長期機能維持を兼ね備えた取り出し可能な細胞移植片の開発を目指す。 初年度は、マイクロ流体デバイスを用いて、アルギン酸ゲルをシェルとしたコアシェル型ハイドロゲルカプセルを作製し、ゲル表面をコーティングすることで異物反応が抑制できるかを検討した。アルギン酸ゲル表面をPEGコーティングすることで、従来の直径 1 mm のアルギン酸ゲルファイバーよりもさらに異物反応が抑制される傾向が示唆された。また表面コーティングすることで生体内での機械的安定性が良くなることもわかった。現在は、細胞をカプセル化したファイバーに対して同様の妙面コーティングを行い、異物反応が抑制される傾向にあるかを評価している。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度に予定していた、デバイスの作製及びデバイスのコーティングに関して概ね順調に進展している。今後は膵島をカプセル化しin vitro/in vivoで機能評価を行なっていく予定である。
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今後の研究の推進方策 |
今後は、実際にヒト細胞由来膵島もしくは異種細胞由来膵島をデバイスにカプセル化し、in vitro/in vivoで機能評価を行なっていく。まず、in vitroで十分に機能を発揮するのを確認したのち、糖尿病モデルマウスへ移植しin vivoでの機能評価を行なっていく。 また、HeLa細胞をカプセル化したデバイスを作製し、免疫不全マウスへ移植し、腫瘍形成の有無を確認することで安全性試験を行なっていく。
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