肝組織培養用裝置、肝組織培養用系統、肝組織的培養方法和肝功能的評價方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及肝組織培養用裝置、肝組織培養用系統、肝組織的培養方法和肝功能的評價方法。
【背景技術】
[0002]為了培養細胞，使用與該細胞對應的支架材料是有效的。然而，在使用裝置的情況下，由于與制作裝置的工藝相關而存在很多制約。
[0003]肝臟以外的臟器的細胞多為一個細胞具有一個功能。與此相對，肝臟中的肝細胞一個就具有100個以上的特異性功能。
[0004]然而，以往的培養肝細胞無法維持或發揮大多數的功能。例如，雖然進行了很多有關人工肝臟的研究等，但大多數的藥物代謝未能實現。
[0005]本申請發明人等報道了:在通過選擇支架材料形成網絡結構的內皮細胞和肝實質細胞的共培養體系中顯示出高的肝功能(參照非專利文獻1、2。)。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2011-244713號公報
[0009]非專利文獻
[0010]非專利文獻1:藤山陽一、田川陽一、其他5人、“與利用管化內皮肝細胞培養用系統的肝實質細胞的共培養中的肝功能的解析(管化內皮肝細胞培養用亍ASr用肝実質細胞i (7)共培養S肝機能(7)解析)”、第30次日本分子生物學會年會預稿集、2007
年
[0011]非專利文獻2:YuToyoda,Miho Tamai ,Kasumi Kashikura,Shunsuke Kobayashi ,Yoichi Fujiyama，Tomoyoshi Soga and Yoh-1chi Tagawa，"Acetaminophen-1nducedHepatotoxicity in a Liver Tissue Model Consisting of Primary HepatocytesAssembling around an Endothelial Cell Network^, DRUG METABOLISM ANDDISPOSIT1N，2012，Vol.40,169-177
【發明內容】
[0012]發明要解決的問題
[0013]本申請發明人等已報道了:形成網絡的內皮細胞和肝實質細胞的共培養體系顯示出高的肝功能(參照非專利文獻2)。然而，該結構在構建后3天左右開始崩壞。因此，存在難以長期試驗的問題。
[0014]本發明的目的是使形成網絡的內皮細胞系的細胞和肝細胞系的細胞的共培養體系的結構得以更長時間地維持。
[0015]用于解決問題的方案
[0016]本發明的肝組織培養用裝置的特征在于:具備連接用于至少導入和排出培養基的至少兩條流路的培養室，在上述培養室中容納有作為細胞的支架材料的凝膠，在所述凝膠上以具有管狀的結構的方式共培養包含內皮細胞系的細胞、肝細胞系的細胞和間充質細胞的共培養體系。
[0017]本發明的肝細胞培養用系統的特征在于:通過在本發明的肝細胞培養用裝置上連接栗，從而具備將上述培養基連續送液至上述培養室內的功能或從上述培養室內連續抽吸上述培養基的功能。
[0018]本發明的肝細胞的培養方法的特征在于:通過在作為細胞的支架材料的凝膠上至少對內皮細胞系的細胞、肝細胞系的細胞和間充質細胞進行接種并共培養，從而培養至少包含上述內皮細胞系的細胞、上述肝細胞系的細胞和上述間充質細胞、并且具有管狀的結構的共培養體系。
[0019]本發明的肝功能的評價方法的特征在于:使用根據本發明的肝細胞的培養方法培養的共培養體系來評價肝功能。
[0020]發明的效果
[0021]本發明的肝組織培養用裝置、肝細胞培養用系統、肝細胞的培養方法和肝功能的評價方法能夠使形成網絡的內皮細胞系的細胞和肝細胞系的細胞的共培養體系的結構得以長時間維持。
【附圖說明】
[0022]圖1是用于說明肝組織培養用裝置的一個實施例的剖面簡圖。
[0023]圖2是同一實施例的俯視圖。
[0024]圖3是用于說明肝細胞培養用系統的一個實施例的簡圖。
[0025]圖4是用于說明肝細胞培養用系統的其它實施例的簡圖。
[0026]圖5是表示在HlS凝膠(EHS-gel)上形成網絡的肝竇內皮細胞和肝實質細胞的狀態的照片。
[0027]圖6是以一部分截面示出形成網絡的包含內皮細胞系的細胞、肝細胞系的細胞和間充質細胞的共培養體系的結構的示意性立體圖和示意性剖面圖。
[0028]圖7是表示使用肝細胞進行肝功能評價試驗的結果的圖。
[0029]圖8是分別表示使用圖1所示的肝組織培養用裝置共培養內皮細胞和肝實質細胞的結果、以及在其中添加星形細胞時的結果的照片。
【具體實施方式】
[0030]在本發明的肝組織培養用裝置中，上述凝膠優選至少含有層粘連蛋白、膠原蛋白和巢蛋白。
[0031]另外，在本發明的肝組織培養用裝置中，上述凝膠優選至少含有ffiS(Engelbreth-Holm-Swarm)-gel ο
[0032]另外，在本發明的肝組織培養用裝置中，上述間充質細胞優選至少包含星形細胞系的細胞或成纖維細胞。
[0033]另外，在本發明的肝組織培養用裝置中，可舉出:上述培養室的培養室部分和蓋部分能夠開閉，并且在作為上述兩條流路中一個流路的出口側流路配置有過濾器的例子。但是，本發明的肝組織培養用裝置的結構不限定于此。
[0034]另外，在本發明的肝組織培養用裝置中，可舉出:在上述培養室的至少一部分使用PDMS或硅類橡膠的例子。但是，本發明的肝組織培養用裝置的結構不限定于此。
[0035]在本發明的肝細胞的培養方法中，上述凝膠優選至少含有層粘連蛋白、膠原蛋白和巢蛋白。
[0036]另外，在本發明的肝細胞的培養方法中，上述凝膠優選至少含有EHS-gel。
[0037]另外，在本發明的肝細胞的培養方法中，上述間充質細胞優選至少包含星形細胞系的細胞或成纖維細胞。
[0038]另外，在本發明的肝細胞的培養方法中，優選為向上述共培養體系中連續供給培養基。但是，本發明的肝細胞的培養方法也包括向上述共培養體系中間歇地供給而非連續供給培養基的構成。
[0039]另外，在本發明的肝細胞的培養方法中，可舉出使用本發明的肝細胞培養用裝置或本發明的肝細胞培養用系統的例子。但是，本發明的肝細胞的培養方法不限定于此。
[0040]例如在使用EHS-gel那樣的特殊的支架材料培養內皮細胞時，內皮細胞形成管狀的網絡結構。在其中對肝實質細胞進行共培養時，肝實質細胞向內皮細胞的網絡游離，得到接近生物體內的肝組織的結構，顯示出高的肝功能。然而，該結構僅能維持3天左右。本發明人等發現:通過在該管狀的結構中加入間充質細胞例如星形細胞，從而可長期維持接近生物體內的肝組織的管狀的結構。
[0041]使用本發明的肝組織培養用裝置或肝組織培養用系統時，通過從流路向培養室中連續供給或間歇供給培養基，從而能夠維持良好的培養環境。本發明的肝組織培養用裝置和肝組織培養用系統能夠實現培養皿上無法完成的非常接近生物體內的環境。因此，本發明的肝組織培養用裝置和肝組織培養用系統能夠成為可長時間維持具有高肝功能的管狀的結構的裝置和系統。
[0042]本發明的肝組織的培養方法能夠使形成網絡的包含內皮細胞系的細胞、肝細胞系的細胞和間充質細胞的共培養體系的管狀的結構得以長時間維持。特別是，使用本發明的肝組織培養用裝置或肝組織培養用系統的本發明的肝組織的培養方法能夠在非常接近生物體內的環境下培養包含內皮細胞系的細胞、肝細胞系的細胞和間充質細胞的共培養體系O
[0043]本發明的肝功能的評價方法能夠使用根據本發明的肝組織的培養方法培養的包含內皮細胞系的細胞、肝細胞系的細胞和間充質細胞的共培養體系來評價肝功能。特別是，使用通過使用本發明的肝組織培養用裝置或肝組織培養用系統的本發明的肝細胞的培養方法培養的共培養體系的本發明的肝功能的評價方法能夠在非常接近生物體內的環境下評價肝功能。
[0044]本發明是用于細胞培養的技術，特別是用于人工肝臟等人工臟器或藥物代謝試驗等中