| 研究課題/領域番号 |
20K12653
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
草森 浩輔 東京理科大学, 薬学部薬学科, 助教 (90707407)
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| 研究分担者 |
西川 元也 東京理科大学, 薬学部薬学科, 教授 (40273437)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 細胞移植治療 / オルガノイド / 血管コンポジット / ヒトiPS細胞 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、細胞移植治療における移植効率の最大化を目的に、移植後に血管構造を迅速に形成可能な血管コンポジット型オルガノイドを開発するものである。2021年度も継続して、血管コンポジット型膵島オルガノイドの開発を目的に、各オルガノイドの分化誘導を試みた。RezaniaらのプロトコルをもとにiPS72.3細胞から膵島オルガノイドを分化誘導し、免疫染色により評価したところ、膵島オルガノイドはインスリンやグルカゴンなどを高発現していた。また、大小異なるサイズの膵島オルガノイドの細胞生存を評価したところ、直径が大きくなるとともに内部の細胞がアポトーシスする様子が観察された。これらの結果は、オルガノイドのサイズ制御が細胞の生存に影響することを示すものである。また、血管オルガノイドの分化誘導についてはWimmerらの報告をもとに継続しているが、膵島オルガノイドとの融合には至っていない。そこで、研究代表者のこれまでの研究成果をもとに、マウス血管内皮細胞株MAECのスフェロイド化に成功し、膵島オルガノイドとの融合を試みている。今後、血管オルガノイドや血管内皮細胞スフェロイドと膵島オルガノイドを融合させた血管コンポジット型膵島オルガノイドを作製する予定である。本研究に関わる成果は、第21回日本再生医療学会総会や東京理科大学薬学部DDSシンポジウム2021などの複数の学会において発表し、細胞を利用した疾患治療に関する内容はBiotechnology Journal誌に掲載された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまでに、本研究の目的である血管コンポジット型膵島オルガノイドの作製に必要な膵島オルガノイドの分化誘導に成功し、膵島オルガノイドのサイズが細胞の生存に重要であることを示した。血管オルガノイドの作製に時間がかかっているが、血管内皮細胞スフェロイドを利用した検討を進めており、血管コンポジット型膵島オルガノイドを作製するという目的は達成できると考えられる。したがって、進捗状況はおおむね順調と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度は、血管オルガノイドまたは血管内皮細胞スフェロイドを作製するとともに、膵島オルガノイドと共培養することで血管コンポジット型膵島オルガノイドを作製し、その機能評価を行う。具体的には以下の通り。
・膵島オルガノイドと血管オルガノイドまたは血管内皮細胞スフェロイドを作製し、これらを共培養することで血管コンポジット型膵島オルガノイドを作製する。
・免疫染色、PCR法あるいはELISA法などを用いて、血管コンポジット型膵島オルガノイドにおける膵島機能（インスリンやグルカゴン）および血管機能（CD31やコラーゲンIV）を評価する。
・ルシフェラーゼ遺伝子を発現するiPS72.3細胞から分化誘導した血管コンポジット型膵島オルガノイドをBALB/c-nu/nuマウスの腎被膜下に移植し、ルシフェラーゼの発光量を指標に移植細胞の生存率を評価する。
・ストレプトゾトシン誘発性１型糖尿病BALB/c-nu/nuマウスの腎被膜下に血管コンポジット型膵島オルガノイドを移植し、血糖値を指標に治療効果を評価する。
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