ヒトiPS細胞を用いた異種動物由来ヒト化自己成長型血管グラフトの開発

使用人类 iPS 细胞开发源自异种动物的人源化自我生长血管移植物

• 批准号: 22K08956
• 负责人: 金光 ひでお
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The Tazuke Kofukai
• 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-22K08956/
• 关键词: ヒトiPS細胞; 脱細胞組織

本研究の目的は、脱細胞化ゼノグラフト（異種動物）血管組織作製技術と臨床使用品質のヒトiPS細胞技術を組み合わせ、生体適合性の高い自己成長型ヒト化血管グラフトを開発することである。本研究で開発する生体適合性の高い人工血管は、先天性心疾患手術のみならず多岐にわたる心臓血管外科領域における遠隔期手術成績および患者QOLを向上させることが期待される。本年度は以下の2項目について主に研究開発を行った。1.脱細胞化ゼノグラフト血管組織の作製：我々の既報に従い、高静水圧（10,000気圧）により、ウシ血管組織の脱細胞化を行い、脱細胞化ゼノグラフト血管組織を作製した。その際、温度・時間等の最適条件を探索し、最適化することが出来た。組織学的な評価や残層DNA量の測定により細胞残存のないことを確認した。2.HLAホモiPS細胞由来血管内皮細胞・血管平滑筋細胞分化誘導法の開発：この課題の予備実験として、非臨床用汎用iPS細胞株（201B6株）を用いて血管内皮細胞および血管壁細胞（血管平滑筋細胞）の分化誘導を行った。細胞播種密度あるいはサイトカイン投与量・濃度等の調節を行い、最も効率的に各細胞種を分化誘導しうるプロトコルを確立した。また、誘導した細胞の純度をフローサイトメトリーにより表面マーカー（血管内皮細胞：CD31 / VE-cadherin、血管壁細胞：PDGFRb）の定量を行い、十分な純度で血管内皮細胞および血管壁細胞を分化誘導しうることを確認した。

本研究的目的是通过结合脱细胞异种移植（xenograft）血管组织生产技术和临床品质的人iPS细胞技术，开发具有高生物相容性的自生长人源化血管移植物。本研究开发的高度生物相容性人造血管有望改善先天性心脏病手术以及广泛的心血管手术领域的长期手术结果和患者生活质量。今年，我们主要进行了以下两项研发。 1.脱细胞异种移植血管组织的制备：根据我们之前的报告，使用高静水压（10,000 atm）对牛血管组织进行脱细胞，以产生脱细胞异种移植血管组织。当时，我们能够寻找并优化温度和时间等最佳条件。通过组织学评价和残留DNA量的测定，确认没有细胞残留。 2. 开发一种诱导HLA同质iPS细胞来源的血管内皮细胞和血管平滑肌细胞分化的方法：作为该项目的初步实验，我们使用了非临床通用iPS细胞系（201B6系）诱导血管内皮细胞和血管壁细胞（血管平滑肌细胞的分化。通过调整细胞接种密度和细胞因子剂量/浓度，我们建立了一个可以最有效地诱导每种细胞类型分化的方案。另外，通过流式细胞仪测定诱导细胞的纯度，对表面标志物进行定量（血管内皮细胞：CD31/VE-钙粘蛋白，血管壁细胞：PDGFRb），并用流式细胞术诱导血管内皮细胞和血管壁细胞的分化。我确认这是可能的。

项目成果

Cardiovascular Regenerative Medicine Based on Biomaterials: From Bench to Bedside

基于生物材料的心血管再生医学：从实验室到临床

• 发表时间: 2022
• 作者: Masumoto H

ヒトiPS細胞を用いた心毒性評価および心臓病創薬のための高感度マイクロデバイス

使用人类 iPS 细胞进行心脏毒性评估和心脏病药物发现的高灵敏度微型设备

• 发表时间: 2023
• 作者: 升本 英利

iPS細胞による心臓再生

使用 iPS 细胞进行心脏再生

• 发表时间: 2022
• 作者: 升本 英利

A novel approach for the endothelialization of xenogeneic decellularized vascular tissues by human cells utilizing surface modification and dynamic culture

利用表面修饰和动态培养的人体细胞异种脱细胞血管组织内皮化的新方法

• DOI: 10.1038/s41598-022-26792-w
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 4.6
• 作者: Ho Wen;Kobayashi Mako;Murata Kozue;Hashimoto Yoshihide;Izumi Kenji;Kimura Tsuyoshi;Kanemitsu Hideo;Yamazaki Kazuhiro;Ikeda Tadashi;Minatoya Kenji;Kishida Akio;Masumoto Hidetoshi
• 通讯作者: Masumoto Hidetoshi

Animal Models and Experimental Research in Medicine

动物模型和医学实验研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Osada H; Murata K; Masumoto H
• 通讯作者: Masumoto H