移植・再生医療に向けた肝・膵組織の三次元立体構築

• 研究課題/領域番号: 22K20938
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0905:恒常性維持器官の外科学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 的羽 大二朗 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (80966549)
• 研究期間 (年度): 2022-08-31 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 臓器移植 / 再生医療 / 肝・膵移植医療

研究開始時の研究の概要

ヒト人工多能性幹細胞(human induced pluripotent
stem cell: iPSC)由来の細胞ソースとしてiPSC由来肝細胞およびiPSC由来膵β細胞を用いて、三次元肝・膵 組織を立体構築し、それぞれの生体内における機能性と安全性について検討を行う。iPSC由来の組織を用いることで、免疫抑制を必要とせずに、感染症や悪性腫瘍の合併を助長することなく安全に移植・再生医療を供給できる可能性があり、次世代の移植・再生医療の実現を目指すことを目的とする。

研究成果の概要

今回の研究ではヒトPSC由来β細胞を使用し、LbL法により、三次元化した細胞集塊の内部に網細血管を組み込むことで、組織のviabilityの向上を得ることに成功した。さらにインスリン分泌能は非血管化組織と比較して有意に上昇していた。in vivoにおいて血管化スフェロイドと非血管化組織を皮下移植し、血糖の推移を見ると、血管化スフェロイド移植群で有意に随時血糖値及びグルコース負荷試験での有意な血糖値の低下を認めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本邦の肝・膵移植医療における脳死臓器提供者数は年間約50例と諸外国に比して、極めて少なく、絶対的なドナー不足が現在も問題となっており、それに代わる再生医療や組織移植の開発に期待が寄せられている。しかし、臨床応用に向けては、１）安全な細胞ソースの確保　２）生体内での至適移植部位の同定　３）三次元肝組織における胆管組織構築　４）長期生着に向けた膵組織グラフトの血管化が新たな課題としてあげられ、これらの克服に向けた、更なる研究開発を行い、ドナー不足にとらわれない次世代の移植・再生医療の実現を目指すことを目的としている。本研究では 、1型糖尿病に対する再生医療の確立に有用である可能性が示唆された。