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脳梗塞部位に血管を誘引する人工細胞足場を開発-東京医歯大

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2017年05月12日 PM01:00

期待される脳の潜在的な再生能力を引き出す治療法

東京医科歯科大学は5月10日、脳梗塞領域に血管を誘引するスポンジ形状の人工細胞足場を開発したことを発表した。この研究は、同大学脳統合機能研究センターの味岡逸樹准教授ら共同研究グループによるもの。研究成果は「Advanced Healthcare Materials」オンライン版に5月10日付けで掲載されている。


画像はリリースより

これまで、脳は一度損傷を受けると再生しない組織だと考えられていたが、哺乳類の脳にも潜在的な再生能力が秘められていることが近年の研究で明らかになってきている。現在、脳梗塞の治療法には薬物療法などがあるが、発症から数時間以内に投与しなければ治療効果が得られないという問題点があり、脳梗塞領域に新たな血管を導き、脳の潜在的な再生能力を引き出す治療法の開発が期待されている。

スポンジ形状の人工細胞足場に血管内皮細胞増殖因子を結合

研究グループは、血管内皮細胞の足場として機能するラミニンタンパク質を利用して、スポンジ形状の人工細胞足場を作製。血管を誘引する機能を持つ血管内皮細胞増殖因子()を人工足場に結合させ、VEGF結合ラミニンスポンジを開発した。この人工足場をマウス脳梗塞モデルの脳梗塞領域に移植し、VEGF結合ラミニンスポンジが血管新生能を持つことを明らかにしたという。

今回の開発では、VEGFの生物活性を損なわずにVEGFをラミニンスポンジに結合させるために、コバルトイオンとアミノ酸のひとつであるヒスチジンのアフィニティー結合を利用した。試験管の中で分子をつなぐ化学合成の手法でラミニンスポンジの表面にコバルトイオンを結合させ、細胞に分子を作らせる遺伝子工学の手法でVEGFタンパク質のC末端にヒスチジンを付加。これらのアフィニティー結合能を利用して、VEGF結合ラミニンスポンジを作製したという。

マウス脳梗塞モデルによる実験では、脳梗塞処理3日後に、脳梗塞領域へVEGF結合ラミニンスポンジを移植し、7日後に血管誘引能を評価。VEGFを結合していないラミニンスポンジ(コントロール)を移植した場合、新生血管がほとんど検出されなかったのに対し、VEGF結合スポンジを移植した場合は、脳梗塞領域で顕著な新生血管が認められたという。

新たな血管形成は、損傷組織の修復・再生に必須のステップであることから、研究グループは、今後、開頭手術を必要としない非侵襲的な人工細胞足場を開発することや、再生しないと考えられている損傷脳を修復・再生させる再生医療へと展開させることを目指すとしている。

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