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本研究は臓器の脱細胞化技術を用いて作製したブタ由来の小腸スキャフォールドに、小腸上皮幹細胞による作成に成功した小腸オーガノイドおよび血管内皮細胞を生着させ、小腸の消化・吸収機能を特徴づける「小腸壁における電解質・糖・ビタミン・アミノ酸の能動的輸送を行う」小腸グラフトを開発し、これを生体内で動脈・静脈と吻合し生着させることで、小腸不全に陥り小腸移植を必要とする小児・成人患者の新たな治療の嚆矢となることを当初の目的とした。
ブタ肝臓ですでに確立した脱細胞化技術（Yagi H et al. Cell Transplant 2012)を用いて、初年度はブタ小腸の脱細胞化を繰り返し行って、手技の安定化を目指した。その後、ブタ小腸の脱細胞化後の内部構造の詳細につきDNA解析、免疫染色、電子顕微鏡での観察を計画していたが、大動物での実験が人的・財政的な面から困難となった。そのためまずラット小腸の脱細胞化へ計画を切り替えた。手技を繰り返すことでブタ同様、ラットを用いてグラフト腸管および血管を確保しヘパリン化生食による還流に成功し、免疫染色で明らかな細胞核が存在しないことを確認できた。現在、電子顕微鏡で内部の微細構造を観察しているほか、細胞骨格に含まれるDNAおよび細胞外マトリックスの評価を行っている。
脱細胞化組織に充填する細胞であるが、当初使用予定であったLgr5+の粘膜細胞の他に、腸管の筋層･神経になりうる細胞として歯髄幹細胞の存在を知った。歯髄幹細胞は増殖能に富み、神経、筋、グリア細胞への分化を示すため、腸管由来神経堤細胞同様に機能することが期待できる。さらに歯髄は間葉系幹細胞を含み(S.Shi et al 2005)、HLA発現が乏しく、免疫寛容も高く、異種移植が可能であることがマウスの実験で知られていることから、この細胞を用いた充填・再細胞化に着手している。
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