Establishment of hybrid vascular niche in regenerated organs using organ scaffolds and transplantation research

本研究はその問題点を克服するため、改良型Transwell®による透過性の評価、ナノファーバーによるコーティング技術を駆使してin vitroで血管ニッチを伴う疑似肺胞壁を組織工学的に再構築する。そしてその条件で最終的に実験動物に再生臓器を移植し、in vivoで再生臓器の生着を評価して、臨床応用への可能性を探りたい。本研究では毛細血管の破綻が直接臓器障害に関与する肺を研究対象とした。

The technique of biogenesis of autologous cells on decellularized scaffolds is revolutionary in that it can regenerate the organs themselves while maintaining the microstructure of the organs. However, regenerated organs created by this technique do not have a fully reconstructed vascular network, and the reconstruction of a mature vascular network, including capillaries, is the key to this research. In this study, we evaluated the permeability using a modified Transwell and tissue-engineered reconstruction of pseudo alveolar walls with vascular niches in vitro using a coating technique with elastin nanofarbers. The vascular network reconstructed in decellularized lungs under these conditions was then evaluated and perfected ex vivo by measuring perfusion pressure and by dextran-induced reflux experiments.

肺胞腔内に血液成分が漏出しなければ、呼吸機能が維持できると考えられ、世界に先駆けて、持続的な機能を持つ再生肺の創出が可能となる。再生肺で毛細血管の構築が成功すれば、肝臓や腎臓などのその他の臓器に応用可能であり、臓器再生手法のブレークスルーになると考えられる。さらにブタを使用した大型動物の実験を行い、再生臓器を臨床応用できる様になれば、移植再生医療の革新的な治療法になると考えられる。この研究は細胞接着や幹細胞技術の様々な研究分野に関連しており、この研究を進めること自体が、臓器再生について深い知見を得ることに繋がると考える。