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本研究の目的は、臍帯血幹細胞をin vitroでexpansionすると同時にin vitroにて疑似胸腺環境を作り上げ、移植片として自己として認識しうる免疫寛容細胞を種々の接着因子をブロックすることによって教育誘導することである。本方法の実現は、HLAに拘束されずに、同種幹細胞移植の適応枠を全適応患者に広げ、さらにドナーへの負担を皆無にする有用性の高い理想的な治療戦術を可能とさせるものである。本年度は、我々が開発したポリビニル基結合ヘパリン(PV-ヘパリン)を用いて人工骨髄環境の開発を試みた。PV-ヘパリンは、ヘパラン硫酸のin vivo存在形式を再現したものであり、その造血幹細胞増殖に関する効果は、in vivoの状態を反映し得ると考えた。ヘパラン硫酸は、種々のサイトカインを結合し細胞に作用しやすい形に固定する手として働いていると考えられている。従って、現在までに造血幹細胞増殖に関与していると考えられているサイトカインをプラスチックにコーティングされたPV-ヘパリンに結合させ、サイトカインの作用を増幅し、造血幹細胞移植に必要な量の幹細胞をin vitroで増幅させること試みた。まずはじめに、ヘパラン硫酸をコーティングしたプレートを用い、各種サイトカインを加えた場合と加えなかった場合の前培養を行ってからコロニーアッセイを行い、造血幹細胞の数の比較を行った。その結果、ヘパラン硫酸は各種サイトカインの造血幹細胞の増殖を増幅しないことが判明した。さらに、ヘパラン硫酸と同様に骨髄環境を形成しているコラーゲン、ラミニン、フィブロネクチンを同様にあわせてコーティングしたプレートの造血幹細胞増幅能を検討したところ、やはりいずれも増幅結果は得られなかった。以上より、ヘパラン硫酸は擬似胸腺環境作成においては有用ではないことが示唆された。
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