ハイブリッド型人工肝臓の実用化のための免疫回避に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750741
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中澤 浩二 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (00304733)
• Keywords: ハイブリッド型人工肝臓 / 肝細胞スフェロイド / ポリウレタン発泡体 / ブタ肝細胞 / HepG2細胞 / アンモニア除去 / アルブミン分泌

Research Abstract

本研究では,臨床用ハイブリッド型人工肝臓として,ブタ肝細胞を使用する場合の免疫反応回避に関する検討と免疫反応を回避できるヒト由来肝細胞を人工肝臓に利用する検討を行った。
1.ポリウレタン発泡体孔内で形成させたブタ肝細胞スフェロイドをヒト正常血漿中で培養した結果,培養2日目には機能の急激な低下がみられた。これに対して,ヒト正常血漿中にフサンを投与することによって,ブタ肝細胞スフェロイドの機能は徐々に低下するものの,培養3日間は機能発現を維持した。この結果より,フサン投与がヒト-ブタ間の免疫反応抑制にある程度効果があることをが示された。
2.肝芽種由来のヒト株化肝細胞であるHepG2細胞をポリウレタン発泡体孔内で培養した。培養3日目にはスフェロイドが形成され,その後もスフェロイドを形成した状態で増殖した。単層培養では消失していたHepG2のアンモニア除去機能は,スフェロイドの形成によって回復した。ただし,その機能レベルは初代ヒト肝細胞の約1/10であった。一方,アルブミン分泌機能はスフェロイド化によって単層培養の約2倍の機能発現を示し,初代ヒト肝細胞と同レベルであった。これらの結果より,HepG2細胞をスフェロイド化することによってハイブリッド型人工肝臓として利用できる可能性が示された。ただし,細胞の増殖に伴ってスフェロイドが巨大化し,内部に壊死層が発生することから,現在,過増殖の抑制および高機能化のための工夫を検討している。

Research Products

• [Publications] K.Funatsu: "Hybrid artificial liver using hepatocyte organoid culture"Artificial Organs. 25(3). 194-200 (2001)
• [Publications] 中澤浩二: "PUF/スフェロイド人工肝の倫理委員会申請と問題点"組織培養工学. 27(4). 148-151 (2001)
• [Publications] J.Fukuda: "Mass preparation of primary porcine hepatocytes and the design of a hybrid artificial liver module using spheroid culture for a clinicaltrial"The International Journal of Artificial Organs. 24(11). 799-806 (2001)
• [Publications] Y.Yamashita: "Polyurethane foam/spheroid culture system using human hepatoblastoma cell line(HepG2)as a possible new hybrid artificial liver"Cell Transplantation. 10. 717-722 (2001)
• [Publications] Y.Yamashita: "High metabolic function of primary human and porcine hepatocytes in a polyurethane foam spheroid culture system in plasma from patients with fulminant hepatic failure"Cell Transplantation. (in press). (2002)
• [Publications] K.Nakazawa: "Development of a hybrid artificial liver using polyurethane foam/hepatocyte spheroid culture in a preclinical pig experiment"The International Journal of Artificial Organs. 25(in press). (2002)