細胞の自己凝集化技術による生体汗腺模倣組織体の創出と応用開拓

汗腺は汗の通り道である導管部と汗の分泌腺に分けられ、導管部は管腔細胞と基底層細胞から、分泌腺は管腔細胞と筋上皮細胞から構成される。分泌部から同定された汗腺幹細胞を3次元の凝集塊にして培養すると中空構造を有する球形の汗腺様組織体を形作ることが報告されたが、汗腺は細長いファイバー状の管腔構造体であり、単に中空構造を持つ球形の汗腺様組織体とは構造的に大きく異なる。本研究では、汗腺幹細胞凝集塊の形状を制御し得る細胞操作技術として、細胞の自己凝集化技術（Cell self-aggregation technique: CAT）を汗腺幹細胞に応用することで、中空ファイバー構造を有する生体汗腺模倣組織体を創出することを目的とした。令和4年度は、中空ファイバー構造を有する汗腺模倣組織体の作製に向け実験材料の調整を行った。生体の汗腺から幹細胞を含む汗腺構成細胞の採取および調整を試みたが、既存の汗腺幹細胞の分離方法では、分離効率が低く、汗腺模倣組織体形成に必要な十分量の汗腺幹細胞の分離には至らなかった。そこで、汗腺幹細胞を効率的に分離し、そのまま汗腺オルガノイドを形成させ得る方法を新たに考案し、従来の細胞分離効率を大幅に改善できる可能性を見出した。一方で、汗腺と類似した機能と構造を有する乳腺上皮細胞と間葉系細胞をモデル細胞として用いて、CATによる細胞の自己凝集化が誘導される条件を最適化した。その結果、上皮細胞と間葉系細胞の混合凝集塊を得ることに成功し、形状をファイバー状にできることを確認できた。

汗腺は汗の通り道である導管部と汗の分泌腺に分けられ、導管部は管腔細胞と基底層細胞から、分泌腺は管腔細胞と筋上皮細胞から構成される。分泌部から同定された汗腺幹細胞を3次元の凝集塊にして培養すると中空構造を有する球形の汗腺様組織体を形作ることが報告されたが、汗腺は細長いファイバー状の管腔構造体であり、単に中空構造を持つ球形の汗腺様組織体とは構造的に大きく異なる。本研究では、汗腺幹細胞凝集塊の形状を制御し得る細胞操作技術として、細胞の自己凝集化技術（Cell self-aggregation technique: CAT）を汗腺幹細胞に応用することで、中空ファイバー構造を有する生体汗腺模倣組織体を創出することを目的とした。令和4年度は、中空ファイバー構造を有する汗腺模倣組織体の作製に向け実験材料の調整を行った。生体の汗腺から幹細胞を含む汗腺構成細胞の採取および調整を試みたが、既存の汗腺幹細胞の分離方法では、分離効率が低く、汗腺模倣組織体形成に必要な十分量の汗腺幹細胞の分離には至らなかった。そこで、汗腺幹細胞を効率的に分離し、そのまま汗腺オルガノイドを形成させ得る方法を新たに考案し、従来の細胞分離効率を大幅に改善できる可能性を見出した。一方で、汗腺と類似した機能と構造を有する乳腺上皮細胞と間葉系細胞をモデル細胞として用いて、CATによる細胞の自己凝集化が誘導される条件を最適化した。その結果、上皮細胞と間葉系細胞の混合凝集塊を得ることに成功し、形状をファイバー状にできることを確認できた。