Development of a fusion material with biological Gel and organoid for the improvement of regenerative medicine

开发生物凝胶和类器官的融合材料以改善再生医学

基本信息

批准号：
22K18395
负责人：
八木洋
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18395/
关键词：
細胞外マトリックス肝臓再生肝芽生体材料

项目摘要

目的：本研究の最大の目的は再生医療に対して社会が切望しているニーズに答え、網膜や脊髄など小範囲に限られる現状を打破し、治療対象を飛躍的に拡大するために、現在大きな障壁となっている「体内での細胞生着と機能維持」を向上させる新しい基盤技術を開発することである。本研究成果によって、臓器を構成するヒトiPS細胞由来の複数の細胞から樹立したオルガノイドを大量かつ目的箇所へ効果的に移植し、安定して生着・機能させる方法が確立されれば、本研究が対象とする肝臓のみならず腎臓、膵臓（糖尿病）、心臓（心筋梗塞）等の重要臓器を含む多様な組織障害・欠損に対し、治療戦略を根本的に替え得る画期的な再生医療技術の確立が期待される。実績：分担者東京大学谷口の元で肝臓オルガノイドを作製し、2週間に1回のペースで代表機関に人的に輸送するシステムを構築した。その結果オルガノイドを、Day1からDay8の異なる条件で作製し、三次元培養プレートを用いて代表機関に安定的に輸送することが可能となった。代表機関に運搬した肝臓オルガノイドは三次元培養プレートを用いて培養を維持し、回収後に組織学的解析、タンパク分析を実施した。In vitro/in vivo解析では、現在Gold StandardであるMatrigelと比較して同等以上のオルガノイド機能が発現し、通常培養下のオルガノイドと比較しても、ゲル化前の脱細胞化骨格内で培養したオルガノイドで肝細胞機能の向上が見られた。更に肝臓オルガノイドをゲル化前の脱細胞化骨格に包埋し、免疫不全（NOG）マウス肝臓近傍に移植したところ、体内での生着性の向上が確認された。以上の成果から本研究によって新しい脱細胞化ゲルが体内における肝臓オルガノイドの機能維持・向上に寄与することが期待される。

目的：这项研究的主要目的是响应社会对再生医学的强烈需求，克服目前仅限于视网膜和脊髓等小区域的情况，并大幅扩大治疗范围的目的。是开发新的基础技术来改善“细胞在体内的植入和功能维持”，这是一个主要障碍。如果这项研究的结果建立了一种方法，可以有效地将大量类器官移植到目标部位，并确保稳定的移植和功能，该类器官是由构成器官的人类 iPS 细胞衍生的多个细胞建立的，这项研究将具有开创性的再生能力。预计将建立能够从根本上改变各种组织疾病和缺陷的治疗策略的医疗技术，这些组织疾病和缺陷不仅包括肝脏，还包括肾脏、胰腺（糖尿病）和心脏（心肌梗塞）等重要器官。成就：在东京大学同事谷口的指导下，创建了肝脏类器官，并构建了一个系统，每两周一次将它们手动运输到代表性机构。结果，可以在第1天到第8天的不同条件下生产类器官，并使用三维培养板将其稳定地运输到代表性机构。运输到代表性机构的肝脏类器官使用三维培养板进行培养，收集后进行组织学和蛋白质分析。体外/体内分析表明，表达的类器官功能相当于或高于目前的金标准Matrigel，并且在凝胶化前在脱细胞支架中培养的类器官甚至与正常培养下的类器官相比，肝细胞功能得到改善。在类器官中观察到。此外，当肝脏类器官在凝胶化之前嵌入脱细胞支架中并移植到免疫缺陷（NOG）小鼠的肝脏附近时，证实了体内植入的改善。基于上述结果，预计这种新型脱细胞凝胶将有助于维持和改善体内肝类器官的功能。