1994 年度実績報告書

三次元培養を利用したハイブリッド型人工肝臓の肝不全小動物による機能評価

研究課題

研究課題/領域番号	06453107
研究機関	九州大学
研究代表者	船津和守九州大学, 工学部, 教授 (80037960)
研究分担者	小出典男岡山大学, 医学部, 講師 (20142333) 松下琢九州大学, 工学部, 助手 (10209538)
キーワード	初代ラット肝細胞 / ハイブリッド型人工肝臓 / ポリウレタンフォーム(PUF) / スフェロイド / 多細管型PUF充填層 / ラット体外循環 / 肝不全ラット / アンモニア代謝
研究概要	1.これまでに本研究によって小型の血漿分離装置を含んだ全容量が約1.4mlという超小型のラット用体外循環システムが構築され、正常ラットに適用して安定な体外循環が行えることを確認した。そこで次に薬物(ガラクトサミン)投与によって誘発した肝不全ラットに対して、頸動静脈を用いてまず人工肝臓を含まない体外循環ラインのみを適用し、肝不全病態に対する体外循環の負荷の程度と循環可能時間(3時間)や血液流量(0.5ml/min)などの基礎データを得、人工肝臓の機能評価を行うための実験系を確立した。 2.次にポリウレタンフォーム(PUF)によるラット肝細胞の三次元培養(スフェロイド培養)を利用した5cm^3の人工肝臓装置(多細管型PUF充填層)を作製し、上記の肝不全ラットの体外循環システムにつないで性能を評価したところ、装置内に肝細胞が無い対照実験では全例(3例)とも血中アンモニア濃度が肝性昏睡領域を大きく越えて死亡したのに対して、人工肝臓適用例では、5例中4例が肝不全病態から回復し生存した。特に臨床的に重要なプロトロンビン時間、血中ビリルビン濃度などが3時間の体外循環後3〜4日で正常値にまで回復した結果は、本邦では初めて得られた成果であり、本人工肝臓が肝不全動物の肝再生に非常に有効であることを示唆するものである。 3.また肝不全の病態とその回復に必要な人工肝臓内の細胞量については、これまでほとんど知見が無かったが、上記の成果によって全肝細胞数の約6.7%の細胞数で有効性が示された。今後種々の肝不全病態に対して細胞量を変えて同様な実験を繰り返す必要があるが、当面のスケールアップの目標として、今後この細胞量が他の研究者にとっても目安になるものと思われる。ちなみにヒトの場合人工肝臓の設計に必要となる細胞量は、細胞数で8.9×10^9cells、装置容積で891cm^3と試算された。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] K.Funatsu: "High density culture of animal cells and its application to hybrid artificial liver support systems in Japan" Artificial Organs Today. 4. 253-274 (1994)
[文献書誌] 井嶋博之: "多細管型PUF/スフェロイド充填層を用いたハイブリッド型人工肝臓の開発" 人工臓器. 23. 463-468 (1994)
[文献書誌] 松下琢: "初代肝細胞のPUF/スフェロイド培養系を用いたハイブリッド型人工肝臓の開発-血漿中での肝機能の維持-" 人工臓器. 23. 469-472 (1994)
[文献書誌] N.Koide: "Hepatocyte spheroid:Differentiated features and potential utilization for the bioreactor of artificial liver support" Animal Cell Technology:Basic & Applied Aspects. 6. 99-101 (1994)
[文献書誌] H.Ijima: "Establishment of a rat extracorporeal circulation system to estimate the performance of a hybrid artificial liver" Animal Cell Technology:Basic & Applied Aspects. 6. 395-399 (1994)
[文献書誌] 松下琢: "肝不全ラット体外循環によるポリウレタンフォーム(PUF)/肝細胞スフェロイド充填層型人工肝臓の性能評価" 人工臓器. 24(印刷中). (1995)
[文献書誌] T.Matsushita: "Better Living Through Innovative Biochemical Engineering" Continental Press Pte Ltd, 880 (1994)
[文献書誌] 松下琢: "バイオプロセスシステム化学" 株式会社アイピーシー, 687 (1994)

1994 年度 実績報告書

三次元培養を利用したハイブリッド型人工肝臓の肝不全小動物による機能評価

研究代表者

船津 和守 九州大学, 工学部, 教授 (80037960)

研究成果

[文献書誌] K.Funatsu: "High density culture of animal cells and its application to hybrid artificial liver support systems in Japan" Artificial Organs Today. 4. 253-274 (1994)

[文献書誌] 井嶋博之: "多細管型PUF/スフェロイド充填層を用いたハイブリッド型人工肝臓の開発" 人工臓器. 23. 463-468 (1994)

[文献書誌] 松下 琢: "初代肝細胞のPUF/スフェロイド培養系を用いたハイブリッド型人工肝臓の開発-血漿中での肝機能の維持-" 人工臓器. 23. 469-472 (1994)

[文献書誌] N.Koide: "Hepatocyte spheroid:Differentiated features and potential utilization for the bioreactor of artificial liver support" Animal Cell Technology:Basic & Applied Aspects. 6. 99-101 (1994)

[文献書誌] H.Ijima: "Establishment of a rat extracorporeal circulation system to estimate the performance of a hybrid artificial liver" Animal Cell Technology:Basic & Applied Aspects. 6. 395-399 (1994)

[文献書誌] 松下 琢: "肝不全ラット体外循環によるポリウレタンフォーム(PUF)/肝細胞スフェロイド充填層型人工肝臓の性能評価" 人工臓器. 24(印刷中). (1995)

[文献書誌] T.Matsushita: "Better Living Through Innovative Biochemical Engineering" Continental Press Pte Ltd, 880 (1994)

[文献書誌] 松下 琢: "バイオプロセスシステム化学" 株式会社アイピーシー, 687 (1994)

1994 年度実績報告書

船津和守九州大学, 工学部, 教授 (80037960)

[文献書誌] 松下琢: "初代肝細胞のPUF/スフェロイド培養系を用いたハイブリッド型人工肝臓の開発-血漿中での肝機能の維持-" 人工臓器. 23. 469-472 (1994)

[文献書誌] 松下琢: "肝不全ラット体外循環によるポリウレタンフォーム(PUF)/肝細胞スフェロイド充填層型人工肝臓の性能評価" 人工臓器. 24(印刷中). (1995)

[文献書誌] 松下琢: "バイオプロセスシステム化学" 株式会社アイピーシー, 687 (1994)