ヒト臓器創出を目指したiPS細胞オルガノイド培養技術プラットフォームの構築

本研究はヒト臓器の人為的創出法の確立を目指し、ヒトiPS細胞由来（ヒトiPSC）大血管を有するヒト肝臓オルガノイド培養技術の開発を目的としている。本年度は、ヒトiPSC胎児期大血管に由来する血管新生条件の至適化およびヒトiPSC肝臓オルガノイドとの融合化技術の基盤開発を進めた。(1) ヒトiPSC胎児期大血管の血管新生条件の検討： ヒトiPSC胎児期大血管の血管新生に適した培養条件を決定するため、培地、サイトカイン、細胞外マトリックス等について検討した。結果として、ヒトiPSC胎児期大血管からの血管内皮細胞の遊走/血管新生を誘導するためには、包埋する細胞外マトリックス（コラーゲンゲルとマトリゲル）の比率が重要であることが判明した。(2) ヒトiPSC胎児期大血管とヒトiPSC肝臓オルガノイドの融合化技術の開発： 血管新生が豊富に認められた至適条件下において、ヒトiPSC肝臓オルガノイドとヒトiPSC胎児期大血管の共培養を行い、血管新生や血管吻合について評価した。オルガノイドとの共培養条件においても、大血管からの血管内皮細胞の遊走は認められ、オルガノイド内血管内皮細胞との接触が確認された。しかしながら、単一細胞レベルでの接触であったため、血管新生に重要なサイトカイン等の培地中への添加を検討した。サイトカイン等の添加により、大血管由来の新生血管とオルガノイド内血管の連結が観察された。今後は血管吻合について評価するため、in vivoでの血管イメージングに用いるFITCデキストランなどを流入させオルガノイド内血管への還流の有無を観察する予定である。(3) ヒトiPSC胎児期大血管の還流培養検討: ヒトiPSC肝臓オルガノイド還流培養に向けて、ヒトiPSC胎児期大血管の還流に対する耐圧性、血管構成細胞への影響を調べた。血管内皮細胞の形態を観察し、可能最大流速を決定した。

本研究はヒト臓器の人為的創出法の確立を目指し、ヒトiPS細胞由来（ヒトiPSC）大血管を有するヒト肝臓オルガノイド培養技術の開発を目的としている。本年度は、ヒトiPSC胎児期大血管に由来する血管新生条件の至適化およびヒトiPSC肝臓オルガノイドとの融合化技術の基盤開発を進めた。(1) ヒトiPSC胎児期大血管の血管新生条件の検討： ヒトiPSC胎児期大血管の血管新生に適した培養条件を決定するため、培地、サイトカイン、細胞外マトリックス等について検討した。結果として、ヒトiPSC胎児期大血管からの血管内皮細胞の遊走/血管新生を誘導するためには、包埋する細胞外マトリックス（コラーゲンゲルとマトリゲル）の比率が重要であることが判明した。(2) ヒトiPSC胎児期大血管とヒトiPSC肝臓オルガノイドの融合化技術の開発： 血管新生が豊富に認められた至適条件下において、ヒトiPSC肝臓オルガノイドとヒトiPSC胎児期大血管の共培養を行い、血管新生や血管吻合について評価した。オルガノイドとの共培養条件においても、大血管からの血管内皮細胞の遊走は認められ、オルガノイド内血管内皮細胞との接触が確認された。しかしながら、単一細胞レベルでの接触であったため、血管新生に重要なサイトカイン等の培地中への添加を検討した。サイトカイン等の添加により、大血管由来の新生血管とオルガノイド内血管の連結が観察された。今後は血管吻合について評価するため、in vivoでの血管イメージングに用いるFITCデキストランなどを流入させオルガノイド内血管への還流の有無を観察する予定である。(3) ヒトiPSC胎児期大血管の還流培養検討: ヒトiPSC肝臓オルガノイド還流培養に向けて、ヒトiPSC胎児期大血管の還流に対する耐圧性、血管構成細胞への影響を調べた。血管内皮細胞の形態を観察し、可能最大流速を決定した。