サイトカイン固定化培養床を用いたヒト造血前駆細胞の大量培養系の開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13878186
• 研究種目: 萌芽的研究
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 伊藤 嘉浩 徳島大学, 工学部, 教授 (40192497)
• 研究分担者: 池淵 研二 東京医科大学, 医学部, 助教授 (20175194)
• キーワード: サイトカイン / エリスロポエチン / 固定化 / 造血前駆細胞 / 細胞培養 / バイオマテリアル / 大量培養系 / 再生医療

研究概要

今日、臍帯血移植が骨髄移植に代わって本格化しようと試みられているが、臍帯血だけでは造血細胞量が十分ではなく成人患者への使用には問題があることが指摘されている。現在、造血細胞を大量培養して移植に用いようとする検討が行われているが、この細胞培養には、ストローマ細胞というフィーダー細胞が必要で、主にマウス由来のものが用いられている。しかし動物由来の細胞の共存は、ウイルスやプリオン感染の可能性があり、臨床応用のためには、これを避けたい。ストローマ細胞の役割は、各種因子の分泌と足場の提供と考えられる。本年度は、これまでに造血細胞培養に必要とされているサイトカインとしてエリスロポエチン(EPO)を選び、これと接着因子を様々に固定化した基板を調製し、その上でEPO依存性細胞株(UT7/EPO)の成長を観測した。
ポリアリルアミンあるいはゼラチンにアジド安息香酸を反応させ、各々光反応性ポリアリルアミンあるいは光反応性ゼラチンを調製した。細胞培養用ポリスチレンプレートの上にこれらの光反応性高分子の水溶液を滴下した後、乾燥した。次に同じ場所にエリスロポエチンの水溶液を滴下し、乾燥した。その後、紫外線を照射した。
このように調製した基板上でEPO依存性細胞株(UT7/EPO)を6日間培養したところ、溶解状態のエリスロポエチンを添加した場合と同程度の細胞増殖を観測することができた。特に光反応性ゼラチンをマトリックスとして用いてエリスロポエチンを固定化した基板上では高い細胞増殖性が観測された。このように一度細胞培養に用いた基板を洗浄に再度用いた場合にも細胞増殖活性が観測され、基板の繰り返し利用が可能であることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Y.Ho, G.Chen, Y.Imanishi, T.Morooka, E.Nishida, Y.Okabayashi, M.Kasuga: "Differential control of cellular expression by diffusible and non-diffusible EGF"J. Biochem. 129. 733-737 (2001)
• [文献書誌] Y.Ho, M.Hayashi, Y.Imanishi: "Gradient micropattern immobilization of neparin and its interaction with cells"J. Biomat. Sci. Polym. Edn.. 12. 367-378 (2001)
• [文献書誌] G.Chen, Y.Ito, S.Masuda, R.Sasaki: "Growth and secretion of erythropoietin of chinese hamster ovary cells coexpressing epidermal growth factor receptor and erthropoietion genes -desigr of cells for cell culturematrix-"Cyto technology. 35. 3-8 (2001)
• [文献書誌] G.Chen, Y.Ito: "Gradient micropattern immobilization of EGF to investigate the effect of artificial juxtacrine stimalation"Biomaterials. 22. 2453-2457 (2001)
• [文献書誌] 伊藤 嘉浩: "再生医療におけるバイオ人工臓器"今日の移植. 14. 565-572 (2001)
• [文献書誌] 伊藤 嘉浩: "微細加工バイオマテリアル(バイオチップ)と細胞機能制御"バイオインダストリー. 18(10). 15-26 (2001)
• [文献書誌] 伊藤 嘉浩: "界面ハンドブック"エヌ・ティー・エス. 1250 (2001)