Development of a vascularized organoids transplantation technology for next-generation regenrative medicine

开发下一代再生医学的血管类器官移植技术

• 批准号: 21H03814
• 负责人: 山本 雅哉
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03814/
• 关键词: オルガノイド; 微小血管; 血管連結; 移植; 再生医療; 再生医療が

オルガノイドは、臓器機能の一部をもつミニ器官であり、再生医療や創薬を変革する技術として学術的・社会的に注目されている。一方、オルガノイドを患者の治療に利用する次世代再生医療を実現するためには、オルガノイド移植に対する技術革新が必要不可欠である。本研究では、体内におけるオルガノイド内の微小血管循環と機能維持とを高める方法論（血管連結オルガノイド移植技術）を学術的「問い」と定め、次世代再生医療における学術的課題を解決することを目指す。本研究目的を達成するために、研究期間を通じて、オルガノイドに対する微小血管導入技術、およびこの微小血管に対する体内微小血管連結技術を開発し、オルガノイド内の微小血管循環と機能維持とを評価する。具体的には、①サイズの小さいオルガノイドに対する微小血管導入技術、②可視化できない微小血管を連結するために、狙った位置に新しく血管を形成させることで位置を特定する細胞動員に基づく体内微小血管連結技術、③オルガノイド内の微小血管循環と機能維持との相関性の解明である。2022年度は、2021年度に検討した鋳型としての刺激応答性ハイドロゲルを細胞凝集体内に留置し、それを細胞傷害性の低い糖刺激応答性に除去できることを確認した。また、この鋳型に血管内皮細胞を接着させた後、細胞凝集体内と複合体化できることも確認した。一方、鋳型を除去後、管腔が閉鎖してしまう現象を確認し、次の課題を明確にすることができた。次年度に検討が必要である。また、細胞凝集体内部に栄養や酸素を送達する方法として、中空のチタンナノファイバーを作製する条件検討、ならびにチタンナノファイバーへの細胞接着等について検討を進めている。オルガノイド内部に組み込むことができれば、物質拡散の改善が期待できる。

类器官是具有其器官功能的一部分的迷你孔，并吸引了学术和社会关注，作为一种改变再生医学和药物发现的技术。另一方面，为了实现下一代再生医学，在患者治疗患者中，器官植入中的技术创新是必不可少的。这项研究旨在解决一种方法论（血管连接器官植入技术）的学术问题，从而增强了体内器官中的微血管循环和功能维护，以作为学术“问题”，并解决下一代再生再生医学中的学术挑战。为了实现这一研究目标，我们将在整个研究期间开发针对器官的类器官和插入性微血管连接技术的微血管诱导技术，并评估器官中的微血管循环和功能维护。具体而言，这些是1）基于细胞募集的微血管连接技术的微血管介绍技术，2）微血管连接技术，用于通过在目标位置形成新的血管来识别位置，以连接无法可视化的微血管，以及3）3）阐明体内体内的微血管循环之间的相关性。在2022年，我们证实了刺激反应性水凝胶作为模板，该模板在2021年进行了研究，被置于细胞聚集体中，并且可以将其除去以具有低的细胞毒性和糖刺激性响应性。还证实，在将血管内皮细胞粘附到该模板上后，可以将它们与细胞聚集体复杂化。另一方面，清除模具后管腔关闭的现象得到了确认，并阐明了下一个问题。明年需要考虑它。此外，作为一种用于在细胞聚集体内输送营养和氧气的方法，我们目前正在研究准备空心钛纳米纤维的条件，以及对钛纳米纤维的细胞粘附等。

项目成果

Stimuli-Responsive Biomaterials for engineering spheroids

用于工程球体的刺激响应生物材料

• 发表时间: 2022
• 作者: Saito Akatsuki;Irie Takashi;Suzuki Rigel;Maemura Tadashi;Nasser Hesham;Uriu Keiya;Kosugi Yusuke;Other 43 authors;Tanaka Shinya;Nakagawa So;Ikeda Terumasa;Fukuhara Takasuke;Kawaoka Yoshihiro;Sato Kei;The Genotype to Phenotype Japan (G2P-Japan) Consortium;安藤萌,堀武志,山本茜,北野勇,石原甲平,水田太郎,長濱宏治,吉田昭太郎,梨本裕司,梶弘和;吉冨 徹;Masaya Yamamoto
• 通讯作者: Masaya Yamamoto

Development of sulfobetaine polymer conjugates as a drug delivery system to cancer cells aggregates

开发磺基甜菜碱聚合物缀合物作为癌细胞聚集体的药物递送系统

• 发表时间: 2021
• 作者: Nobuyuki Morimoto;Masaya Yamamoto
• 通讯作者: Masaya Yamamoto

細胞凝集体浸透性に対するスルホベタインポリマー化学構造の影響

磺基甜菜碱聚合物化学结构对细胞聚集体通透性的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 森本展行;太田桂介;三浦祐樹;山本雅哉
• 通讯作者: 山本雅哉

Hanyang University(韓国)

汉阳大学（韩国）

Sulfobetaine polymers for effective permeability into multicellular tumor spheroids (MCTSs)

磺基甜菜碱聚合物可有效渗透至多细胞肿瘤球体 (MCTS)

• DOI: 10.1039/d1tb02337c
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Materials Chemistry B
• 影响因子: 7
• 作者: Morimoto Nobuyuki;Ota Keisuke;Miura Yuki;Shin Heungsoo;Yamamoto Masaya
• 通讯作者: Yamamoto Masaya