高精度肝細胞アッセイを実現する自立浮遊スフェロイド培養系の開発

开发用于高精度肝细胞检测的独立式浮动球体培养系统

• 批准号: 21J13119
• 负责人: 露久保 淳
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J13119/
• 关键词: 自立浮遊ハイドロゲル膜; スフェロイドアレイ; HepG2; CYP1A2

医薬品候補化合物の安全性を高精度に評価可能な肝細胞アッセイ系の実現を目指して、しなやかなハイドロゲル膜足場を用いた新規スフェロイド培養系の構築を目的とする。市販ポリマー試薬を用いて、hydroxypropyl cellulose(HPC)から成る自立浮遊ハイドロゲル膜の簡便な作製法を開発した。架橋HPCの架橋密度や犠牲層の厚さを調整することにより、柔軟かつ安定した浮遊膜を作製できることが示された。また、光応答性のcoumarinを側鎖に持つpoly (methyl methacrylate)を膜上にコート後、ドットパターンの紫外光を照射することにより、膜上で任意の大きさ及び間隔でHepG2細胞から成るスフェロイドアレイを調製、目的の自立浮遊スフェロイド培養系を構築した。構築した培養系の有用性を確認するために、ハイドロゲル膜については上記浮遊条件と基材に固定された条件、培養細胞についてはスフェロイドアレイ条件と単層条件から成る計4通りの培養系を用意した。ディッシュを左右交互に傾けることで培地の対流を促しつつ培養を行い、培養15日後における細胞のグルコース産生量に対する乳酸産生量の比率(L/G)と、肝特異的な薬物代謝酵素CYP1A2に関するmRNA発現量を測定した。その結果、浮遊膜上では、固定膜上と比較して有意に好気的で、CYP1A2発現量も有意に高かった。さらにスフェロイドアレイ培養系は、単層培養系よりCYP1A2発現量が有意に高いことが確認された。よって、本研究で新規に提案した自立浮遊スフェロイド培養系が４つの培養条件の中で最も高いCYP1A2発現を示し、HepG2の肝特異的機能の亢進に寄与することが実証された。本研究より、動物試験代替法の新たな技術開発に貢献し得る重要な知見を得た。

The safety of medicinal drug candidate compounds has been evaluated with high precision and possible hepatocyte-derived compounds have been shown to be accurate.しなやかなハイドロゲル Film foot field を Use いたNew regulations スフェロイド Culture system のconstruct をPurpose とする. The commercially available ポリマー trial 薬を uses hydroxypropyl cellulose (HPC) and it is easy to make a self-standing floating ハイドロゲル film with a simple manufacturing method. The bridging density of HPC is adjustable, the thickness of the layer is adjusted, the softness is stable, and the floating film is produced.また、光応respond的のcoumarinをlateral lockにholdつpoly (methyl methacrylate) にコート on the film, ドットパターンのUV irradiation することにより, でarbitrary large き on the film The HepG2 cells were prepared and separated into HepG2 cells and the purpose was to construct a free-standing floating HepG2 culture system. Confirmation of the usefulness of the constructed culture system, the floating conditions and the fixation of the base material are mentioned above. The conditions and conditions for culturing cells are the same as the conditions for culturing the cells and the purpose of the culture system is to create a 4-pass culture system.ディッシュを Left and right interaction に tilt け る こ と で Pei ground の対 flow を stimulating し つ つ culture を row い, に お け る cells の グ ル コ ー ス after 15 days of culture The ratio of lactic acid production (L/G) and the amount of liver-specific metabolizing enzyme CYP1A2 mRNA were measured. The result, the result on the floating membrane, the comparative value on the fixed membrane are both interesting and good, and the current amount of CYP1A2 is also high and high. The culture system of さらにスフェロイドアレイ and the single layer culture system of よりCYP1A2発発有愿に高いことがconfirmationされた.よって、This research is a new regulation proposal and the independent floating culture system is the highest among the culture conditions. The manifestation of CYP1A2 and the hyperactivity of liver-specific functions of HepG2 are related to the evidence of the disease. This study is an important contribution to the development of new technologies and animal test substitution methods, as well as important insights.

项目成果

Enhancement of liver-specific function of HepG2 cells by using flexible floating hydrogel membrane as cell culture scaffold

使用柔性浮动水凝胶膜作为细胞培养支架增强HepG2细胞的肝脏特异性功能

• 发表时间: 2021
• 作者: 露久保 淳;須丸 公雄;森下 加奈;金森 敏幸
• 通讯作者: 金森 敏幸

Evaluation of physiological functions of HepG2 spheroid cultured on floating hydrogel membrane

漂浮水凝胶膜培养的HepG2球体生理功能评价

• 发表时间: 2021
• 作者: 露久保 淳;須丸 公雄;森下 加奈;金森 敏幸
• 通讯作者: 金森 敏幸

肝特異的な機能発現を目指した自立浮遊スフェロイド培養系の構築

构建旨在表达肝脏特异性功能的独立浮动球体培养系统

• 发表时间: 2022
• 作者: 露久保 淳;須丸 公雄;森下 加奈;金森 敏幸
• 通讯作者: 金森 敏幸

やわらかな自立浮遊ハイドロゲル膜足場を用いたHepG2スフェロイドの機能発現

使用柔软的独立浮动水凝胶膜支架进行 HepG2 球体的功能表达

• 发表时间: 2021
• 作者: 露久保 淳;須丸 公雄;森下 加奈;金森 敏幸
• 通讯作者: 金森 敏幸

やわらかな自立浮遊ハイドロゲル膜上でのスフェロイド培養による肝特異的機能発現

通过在柔软的独立式水凝胶膜上培养球体来表达肝脏特异性功能

• 发表时间: 2021
• 作者: 露久保 淳;須丸 公雄;森下 加奈;金森 敏幸
• 通讯作者: 金森 敏幸