バイオ3Dプリンターを用いた人工臓器作成におけるiPS細胞応用に関する基礎研究

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K08932
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分55010:外科学一般および小児外科学関連
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 銕尾 智幸 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 研究協力員 (10817414)
• 研究分担者: 松本 桂太郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80404268) ; 永安 武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686) ; 李 桃生 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (50379997) ; 土谷 智史 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員教授 (30437884) ; 高木 克典 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (90635856) ; 田浦 康明 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (60437887) ; 町野 隆介 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (90728081) ; 谷口 大輔 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (20773758) ; 森山 正章 長崎大学, 病院(医学系), 医員 (90815953) ; 内田 史武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 研究協力員 (00866270)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: iPS細胞 / 人工気管 / 人工食道 / バイオ3Dプリンティング

研究成果の概要

人工気管や食道の作成のためバイオ３Dプリンターによる、人工足場材(スキャフォールド)を用いない三次元構造体作成の研究を行った。早期の血管網構築のため幹細胞の供給が重要と考えiPS細胞の三次元臓器内での有用性を証明し、人工臓器の臨床応用への足がかりとすべく研究を進めたがiPS細胞由来の血管内皮細胞の安定した供給が困難であったため、iPS細胞を用いてバイオ3Dプリンターで人工構造体を作成し、構造体評価や構造体移植を行った。気管様３D構造体を作成し評価を行なっている。軟骨・平滑筋への分化を促し、構造体作成を行った。

自由記述の分野

外科系臨床医学

研究成果の学術的意義や社会的意義

腫瘍等に対する外科的切除後の気管や食道の欠損に対しては、気管は解剖学的に切除可能な長さに限界があり、また食道に関しては胃や大腸を用いた再建が行われるが腹部手術を同時に行う必要があり侵襲が高い。これを解決すべく人工気管・食道の作成に着手している。iPS細胞は理論上細胞増殖に限度がなく再生医療の細胞ソースとしての役割が期待され、臓器移植に変わる治療になりうる。気管・食道に関しては臓器移植は困難でもあり、この研究とさらに臨床応用により、手術侵襲の低減や切除可能疾患の範囲拡大に寄与すると考えられる。