アルギン酸の膜で臓器表面への移植组织定着が促进
2020.05.25
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- 研究
- 医疗
アルギン酸の膜で臓器表面への移植组织定着が促进
~『Scientific Reports』に掲載~
横浜市立大学 大学院医学研究科 臓器再生医学の村田聡一郎准教授?大城克友大学院生?裘融大学院生らは、東京大学医科学研究所 幹細胞治療研究センター 谷口英樹教授(横浜市立大学 臓器再生医学 教授)、持田製薬との共同研究により、アルギン酸ナトリウムを用いることで肝硬変モデル動物の肝臓表面に移植組織が定着しやすくなり、治療効果を得られることを発見しました。
本研究成果は、『Scientific Reports』に掲載されました。
本研究成果は、『Scientific Reports』に掲載されました。
| 研究成果のポイント ?&苍产蝉辫;アルギン酸ナトリウムにより肝臓表面への组织移植が可能になった。 ? 医疗用医薬品として既に臨床利用されているため、移植への早期応用が可能。 ? 新たな肝疾患治療法であるiPS細胞由来の肝臓オルガノイド移植に応用することで、開発の促進が期待される。 |
研究の背景
肝硬変は肝炎ウイルスやアルコール、肝臓への脂肪蓄积などによる慢性肝疾患の终末像で、国内に30万人程度の患者さんがいます。肝硬変の根治的な治疗法は肝移植のみですが、ドナー不足が大きな课题となっています。肝移植に代わる治疗法として、细胞移植や薬物治疗の临床试験が进められていますが、肝组织の再构筑や着明な肝机能の改善には至っていません。これに対し、当研究室ではヒト人工多能性干细胞(颈笔厂细胞)で胎児期の胚発生を模倣することにより、组织移植に利用できる肝臓オルガノイドの作製に成功しています。
问题は、これをどのようにして肝硬変患者の肝臓に届けるか、にあります。肝臓に肝细胞や膵岛を移植する経路としては、肝臓に流入する门脉という血管を経由するのが一般的でした。しかし肝硬変患者では门脉圧が亢进しているため细胞が肝臓全体に行き渡りにくく、また肝臓に予备能がないため门脉が詰まると肝不全に陥るリスクがあります。このため、门脉を経由せずに肝臓表面に安全に组织を移植する手法の开発が必要となっています。
研究の内容
本研究ではラットにジメチルニトロサミンを腹腔内投与して作製した肝硬変モデル动物を使用しました。肝臓の表面の被膜を剥离してラットの胎仔の肝组织を移植し、コーニング社のマトリゲルという培养実験でよく用いられるマトリクス*1で被覆すると、被覆しないものより移植组织の生着が有意に高いことが分かりました。
マトリゲルは临床で使用することが难しいため、临床で使用可能なアルギン酸ナトリウム(持田製薬より提供)、外科手术で用いられているフィブリン、酸化セルロース、ヒアルロン酸ナトリウムを用いて移植组织の被覆固定を行い、その効果を比较しました。移植后に生着した组织の大きさ、移植组织の成体の肝臓への分化状况、血管新生を比较したところ、マトリゲルを除く4种の被覆剤の中ではアルギン酸ナトリウムが最も効果の高いことが分かりました。また、アルギン酸ナトリウムを用いて胎仔肝组织を移植すると、肝硬変モデル动物の生存期间や肝机能、肝臓の线维化が有意に改善することが明らかになりました。
マトリゲルは临床で使用することが难しいため、临床で使用可能なアルギン酸ナトリウム(持田製薬より提供)、外科手术で用いられているフィブリン、酸化セルロース、ヒアルロン酸ナトリウムを用いて移植组织の被覆固定を行い、その効果を比较しました。移植后に生着した组织の大きさ、移植组织の成体の肝臓への分化状况、血管新生を比较したところ、マトリゲルを除く4种の被覆剤の中ではアルギン酸ナトリウムが最も効果の高いことが分かりました。また、アルギン酸ナトリウムを用いて胎仔肝组织を移植すると、肝硬変モデル动物の生存期间や肝机能、肝臓の线维化が有意に改善することが明らかになりました。
今后の展开
本研究の成果に基づき、临床応用可能な製剤を使って肝硬変の肝臓表面に组织を移植する方法を开発しました。この方法は肝臓以外の様々な臓器への応用が期待されます。今后は大动物での実験を繰り返し、実际の手术室で使用しやすい剤型の开発を目指します。またヒト人工多能性干细胞(颈笔厂细胞)を用いた肝臓オルガノイドの肝臓表面への移植における効果もみられたため、今后の画期的な肝硬変治疗法开発に繋がることが期待されます。
用语説明
*1. マトリクス:組織を裏打ちする基底膜の成分や、細胞の間にある糖やタンパク質の複合体。
※本研究は、国立研究開発法人日本医疗研究開発機構(AMED)革新的医疗技術創出拠点プロジェクト 橋渡し研究戦略的推進プログラム(慶應義塾大学拠点)「ヒトiPS細胞を活用した新規肝硬変治療法の開発」の支援を受けて行われました。
※本研究成果は特許出願中です。(被覆固定剤:特願 2019053047, PCT/2020/011144)
※本研究成果は特許出願中です。(被覆固定剤:特願 2019053047, PCT/2020/011144)