バイオプリンタを用いた毛包原基の形成メカニズム解明と毛髪再生医療への応用

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毛髪再生医療では、脱毛症患者から取り出した毛包の幹細胞を増殖させ、数千個単位で移植組織を大量調製し、これらを再び脱毛部へ移植することで毛髪を再生させる。実用化に向けて、移植組織の毛髪再生効率を改善させる必要がある。そこで、本研究の提案書には高い毛髪再生効率を有する移植組織の大量調製技術の確立に取り組むことを記載した。これまでに、毛髪の発生過程に現れる毛包原基を生体外で再構築したものが毛髪再生医療のための移植組織として適している可能性が報告された。そのため、細胞包埋コラーゲンマイクロゲルの自己収縮を利用し、コラーゲンと細胞を高密度に含んだ毛包原基(HMG)を作製し、細胞のみからなる毛包原基(HFG)より高い毛髪再生能を有することを明らかにしてきた。さらにこのHMGの毛髪再生能を向上させるために、当該年度では、1) 細胞けん引力が毛髪再生効率に与える効果の検証、および2)毛髪再生効率向上のための細胞外マトリクス（ECM）組成の最適化に取り組んだ。1)については、HFGと比較し、HMGにおいて活性化しているシグナル伝達経路を調べるためにDNAマイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析を行い、HMGではECMとの相互作用や毛髪再生関連シグナル伝達経路が活性化されていることを示した。2)については、皮膚のECM組成に近い４種類のECM分子の混合ゲルにおいて、I型コラーゲンゲルのみからなるHMGよりも毛髪再生能が優位に向上する傾向があることがヌードマウスへの移植実験により明らかとなりつつある。