日本產業技術綜合研究所（以下簡稱「產綜研」）開發出了人工培養活組織的技術，組織上的血管結構與實際的器官相似。
具體來說，是在可與送液泵連接的組織培養器件中，混合作爲組織和血管源的細胞及膠原蛋白（組織凝膠）進行培養，能在人造組織上製作大血管（主血管）和分支出來的微血管。透過用血管運送培養液，可以供給氧氣和營養，維持較大組織的活性，也可以注入要測試的藥物。該技術有望在新藥開發和再生醫療領域做出貢獻。
此次使用的組織培養器件和帶血管的人造組織
研究内容
此次產綜研利用自主開發的組織培養器，開發出了在三維組織上形成與實際器官相同的主血管和微血管的方法（圖1）。用培養皿增加負責器官功能的實質細胞、作爲血管源的血管內皮細胞和輔助血管形成的間充質幹細胞數量後，與膠原蛋白混合，並倒入培養器件中，製作三維組織。然後將預先埋入該三維組織中的探針拔出，形成通道，並透過培養器件的流路將血管內皮細胞導入其中。在該狀態下培養約2小時後，會粘接血管內皮細胞覆蓋住通道壁，形成主血管。之後，邊向培養器件中注入培養液邊進行培養，會促進主血管周圍的血管內皮細胞的活動，形成微血管。血管內皮細胞應該是在來自培養液的氧氣和營養供給以及液流的刺激下激活的。這樣製作出來的三維組織，持續用培養器注入培養液可維持1周左右。
圖1：利用組織培養器件製作主血管和微血管的方法
用顯微鏡觀察注入培養液培養的三維組織發現，從主血管分支出了微血管（圖2）。另外，此次的實質細胞使用源自肝臟的細胞（肝細胞和肝癌細胞），並測量了組織中表示肝臟功能的蛋白質表達和藥物代謝。透過改變細胞的種類和器件形狀，不僅是肝臟，還可以利用該技術製作類比胰臟或大腦等多種器官的一部分的組織，以及胰腺癌和腦腫瘤等，因此能用於藥物開發試驗和抗癌藥的評測。另外，透過使用iPS細胞，還有望製作再生醫療的移植組織。
圖2：主血管和微血管的觀察影像
今後將製作更大的組織（器官），並利用癌症模式評測抗癌藥物。此外，還將利用源自iPS細胞的細胞實施組織的量產和高功能化，以及利用其他各種細胞製作大腦、胰臟和小腸。
文：JST客觀日本編輯部
