微量の肝細胞から長期培養可能な犬の人工肝臓を作出する

用少量肝细胞打造可长期培养的犬类人工肝脏

• 批准号: 22K06014
• 负责人: 根尾 櫻子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Azabu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06014/
• 关键词: 人工肝臓; 犬; 肝細胞; 長期培養; 代替法

わずか1g以下の微量の肝臓組織からでも長期培養可能な犬の人工肝臓作製の基盤技術を開発することが本研究の目的である。犬では、人に類似した肝炎や肝硬変といった難治性肝疾患が多く発生している。すなわちごく微量な犬肝組織から人工肝臓を作出できると、病態解析や治療薬の開発が進む。その方法として、採取した肝組織から肝細胞を誘導し、肝細胞周囲組織に存在する細胞群と共に培養して細胞凝集塊（スフェロイド）を作製する。最終的にスフェロイドを3Dプリンターによって積層し、生体内環境を長期にわたり再現できる実用性の高い犬人工肝臓を作出することを目的とする。本研究の成果は、多くの肝疾患の症例で病態解明や新規治療薬の探索を可能とし、創薬プロセスの迅速化に大きく貢献する。2022年度は、生体由来の肝前駆細胞を肝細胞に誘導する条件を検討する予定を立てていたが、犬では肝臓の薬物動体評価系が確立されていないことから、作製人工肝に関する薬物動体評価系を構築するところを先に着手するように計画を変更した。そこで、すでにスフェロイドの作製に成功している正常臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、脂肪由来幹細胞(ASC)とイヌ肝細胞を用いてスフェロイドを作製し、3Dプリンターで肝組織を構築することを試みた。3Dプリンターでの安定した積層を成功させるためにはスフェロイドの大きさおよび形態を一定にする条件を確立する必要がある。そこで、実際に生体由来肝細胞を使用する際にも応用できるように条件の検討を行った。犬人工肝に関する肝薬物代謝機能の評価系構築に関しては、質量分析装置を用いて肝臓の代謝機能を測定する方法を検討した。

The aim of this study is to develop a new technique for the preparation of artificial liver tissue from small amounts of liver tissue less than 1 g. Similar hepatitis and cirrhosis occur frequently in dogs and humans. The development of artificial liver tissue, pathological analysis and therapeutic agents is progressing. Methods: Liver tissue, hepatocyte induction, co-culture, and cell aggregation were used. The ultimate goal is to create a 3D artificial liver that can be used for long-term reproduction in vivo. The results of this study will contribute greatly to the exploration of new therapeutic agents for pathologies of many liver diseases and to the rapid development of novel therapies. In 2022, the conditions for the induction of liver cells from living organisms were established, and the biological evaluation system for the production of artificial liver cells was established. The successful construction of 3D liver tissue using normal umbilical vein endothelial cells (HUVEC), adipose derived stem cells (ASC), and hepatocytes. The stability of the 3D layer is necessary for the establishment of certain conditions. In this case, the use of living organisms derived from liver cells is a matter of concern. This paper discusses the construction of evaluation system for metabolic function of artificial liver in dogs and the method for measuring metabolic function of liver by using quality analysis device.