微量の肝細胞から長期培養可能な犬の人工肝臓を作出する

用少量肝细胞打造可长期培养的犬类人工肝脏

基本信息

批准号：
22K06014
负责人：
根尾櫻子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Azabu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06014/
关键词：
人工肝臓犬肝細胞長期培養代替法

项目摘要

わずか1g以下の微量の肝臓組織からでも長期培養可能な犬の人工肝臓作製の基盤技術を開発することが本研究の目的である。犬では、人に類似した肝炎や肝硬変といった難治性肝疾患が多く発生している。すなわちごく微量な犬肝組織から人工肝臓を作出できると、病態解析や治療薬の開発が進む。その方法として、採取した肝組織から肝細胞を誘導し、肝細胞周囲組織に存在する細胞群と共に培養して細胞凝集塊（スフェロイド）を作製する。最終的にスフェロイドを3Dプリンターによって積層し、生体内環境を長期にわたり再現できる実用性の高い犬人工肝臓を作出することを目的とする。本研究の成果は、多くの肝疾患の症例で病態解明や新規治療薬の探索を可能とし、創薬プロセスの迅速化に大きく貢献する。2022年度は、生体由来の肝前駆細胞を肝細胞に誘導する条件を検討する予定を立てていたが、犬では肝臓の薬物動体評価系が確立されていないことから、作製人工肝に関する薬物動体評価系を構築するところを先に着手するように計画を変更した。そこで、すでにスフェロイドの作製に成功している正常臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、脂肪由来幹細胞(ASC)とイヌ肝細胞を用いてスフェロイドを作製し、3Dプリンターで肝組織を構築することを試みた。3Dプリンターでの安定した積層を成功させるためにはスフェロイドの大きさおよび形態を一定にする条件を確立する必要がある。そこで、実際に生体由来肝細胞を使用する際にも応用できるように条件の検討を行った。犬人工肝に関する肝薬物代謝機能の評価系構築に関しては、質量分析装置を用いて肝臓の代謝機能を測定する方法を検討した。

这项研究的目的是开发用于在狗中生产人造肝的基本技术，即使是从只有1G或更少的痕量肝组织中进行培养的狗。狗经常出现棘手的肝病，例如人类肝炎和肝硬化。换句话说，如果可以通过少量的犬肝组织产生人造肝，则病理分析和治疗性药物发育将进展。作为一种方法，肝细胞是从收集的肝组织中诱导的，并与存在于肝细胞周围组织中的细胞一起培养，以产生细胞结构（球形）。目的是最终使用3D打印机堆叠球体，以产生高度实用的狗人造肝脏，以长时间重现内部生物体环境。这项研究的结果使得在许多肝病病例中阐明病理并寻找新的治疗剂成为可能，这使其成为加快药物发现过程的主要贡献。在2022年，我们计划考虑将活生物体诱导肝脏祖细胞进入肝细胞的条件，但是由于狗的肝脏药代动力学评估系统尚未在狗中建立，因此已更改了该计划以开始建立一个药代动力学评估系统以生产人造肝脏。因此，我们尝试使用正常的脐静脉内皮细胞（HUVEC），脂肪来源的干细胞（ASC）和犬肝细胞创建球体，这些细胞已经成功产生，并使用3D打印机构建了肝组织。为了成功实现3D打印机的稳定堆叠，必须建立条件，以确保球体的恒定大小和形态。因此，检查了条件，以便在实际使用源自生物体的肝细胞时可以应用它们。关于在狗人造肝脏中肝脏药物代谢功能的评估系统的构建，研究了一种使用质谱仪测量肝脏代谢功能的方法。