再生内分泌組織の迅速応答を可能とする血流導入型ユニバーサル移植プラットフォーム

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H02419
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 酒井 康行 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00235128)
• 研究分担者: 國土 典宏 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 理事長 (00205361) ; 稲垣 奈都子 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 研究員 (00611419) ; 太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284) ; 宮島 篤 東京大学, 定量生命科学研究所, 特任教授 (50135232) ; 伊藤 大知 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (50447421) ; 稲垣 冬樹 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 外科医師 (70529015) ; 田中 稔 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 細胞療法開発研究室長 (80321909)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 生体医工学 / 再生医療 / 内分泌組織 / ハイドロゲル / 多孔質担体 / 移植 / 血流 / 灌流培養

研究成果の概要

ピラー状シートを鋳型とし、あらたに開発したゼラチンメタクリレート(GelMA)とヒドロキシエチルメタクリレート（HEMA）共重合体ハイドロゲルを光重合により作成することにより、生分解性の持つハイドロゲルマイクロウエルの開発に成功した。さらにこのゲルウエルでMIN6-m9のスフィロイド培養に成功し、得られたスフィロイドは二次元培養よりもインスリン分泌量が増加し、in vivo試験でもラット肝臓表面に貼付移植後10日後もインスリン分泌能を持つことを示した。このゲルマイクロウエルに流路部を具備したユニバーサルデバイスを開発し、ラット腹部大静脈への移植し、血流導入試験を実施した。

自由記述の分野

医用化学工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

内分泌系組織再生の進歩を実現するためには，血中物質濃度を常時センシングしながら血中に迅速にホルモンを分泌できるよう，再生組織に豊富に血流を導入する必要がある．様々な組織において，シート状再生組織は臨床への道筋が見えてきたものの，血管網を具備した厚み1 mm以上のサイズの組織をin vitroで再生した後，移植で血流を導入することは，究極的な目標であるにも関わらず依然として技術的道筋が立っていない．本研究では、内分泌組織の中でも膵島にターゲットを絞り、生体内に移植可能な膵島スフィロイドを作成可能なハイドロゲルマイクロウエルと、血流を導入可能な流路構造を持った新たな移植プラットフォームを実現する。