独自の腸管血流システム構築による皮下性肝臓の創製

本研究では皮下への第2肝臓を作製することを目的に、“門脈血likeな因子を産生するシステム（腸管細胞シート）”と“肝臓特異的な構造・機能を再構築するシステム（肝細胞シート）”を組み合わせた皮下性細胞シートの構築を目指し、まず各システムを持つ細胞シートの構築を行った。肝細胞シートを構築する予備検討として類洞内皮細胞ならびに線維芽細胞をフィーダー細胞層とし肝細胞との共培養を行い、肝細胞特性について評価した。肝細胞単独培養に比べ両条件下で機能発現は向上し、その特徴として類洞内皮細胞上の肝細胞は薬物代謝能が向上するのに対して線維芽細胞上の肝細胞はタンパク合成能が向上した。そこで共培養による肝細胞特異的機能発現の変化を起こす細胞内シグナル伝達を探索した結果、細胞が自己分泌するタンパク質であるWnt7bの発現が線維芽細胞との共培養条件で向上し、逆にHGFの発現は類洞内皮細胞との共培養条件で向上した。つまり共培養する細胞種の違いによって生じる細胞内シグナルが肝細胞特性を支配する可能性を明らかにした。次に腸管細胞シートの構築するために線維芽細胞のフィーダー層上にとし結腸癌細胞株（HT29細胞）を単一細胞あるいは組織体（スフェロイド）の状態でそれぞれ播種しシート構造の評価を行った。単一細胞シートではフィーダー層上で敷石形態を構築し、スフェロイドシートでは三次元球状形態を維持したままフィーダー細胞層に接着し細胞シートを形成した。各シートの性能評価としてPAS染色を行った結果、スフェロイドシートにおいて陽性細胞数が多く存在しており、腸管系細胞の高機能発現の維持させたまま細胞シート化が可能であることを明らかにした。以上の結果より、重層化による共培養は肝細胞ならびに腸管系細胞シートの構築において有効であり、細胞種の違いによって細胞シートの性能を制御できる可能性を見出した。

本研究では皮下への第2肝臓を作製することを目的に、“門脈血likeな因子を産生するシステム（腸管細胞シート）”と“肝臓特異的な構造・機能を再構築するシステム（肝細胞シート）”を組み合わせた皮下性細胞シートの構築を目指し、まず各システムを持つ細胞シートの構築を行った。肝細胞シートを構築する予備検討として類洞内皮細胞ならびに線維芽細胞をフィーダー細胞層とし肝細胞との共培養を行い、肝細胞特性について評価した。肝細胞単独培養に比べ両条件下で機能発現は向上し、その特徴として類洞内皮細胞上の肝細胞は薬物代謝能が向上するのに対して線維芽細胞上の肝細胞はタンパク合成能が向上した。そこで共培養による肝細胞特異的機能発現の変化を起こす細胞内シグナル伝達を探索した結果、細胞が自己分泌するタンパク質であるWnt7bの発現が線維芽細胞との共培養条件で向上し、逆にHGFの発現は類洞内皮細胞との共培養条件で向上した。つまり共培養する細胞種の違いによって生じる細胞内シグナルが肝細胞特性を支配する可能性を明らかにした。次に腸管細胞シートの構築するために線維芽細胞のフィーダー層上にとし結腸癌細胞株（HT29細胞）を単一細胞あるいは組織体（スフェロイド）の状態でそれぞれ播種しシート構造の評価を行った。単一細胞シートではフィーダー層上で敷石形態を構築し、スフェロイドシートでは三次元球状形態を維持したままフィーダー細胞層に接着し細胞シートを形成した。各シートの性能評価としてPAS染色を行った結果、スフェロイドシートにおいて陽性細胞数が多く存在しており、腸管系細胞の高機能発現の維持させたまま細胞シート化が可能であることを明らかにした。以上の結果より、重層化による共培養は肝細胞ならびに腸管系細胞シートの構築において有効であり、細胞種の違いによって細胞シートの性能を制御できる可能性を見出した。