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構造体と細胞塊を連結した構築物 NEW

国内特許コード P200017362
整理番号 (S2018-0087-N0)
掲載日 2020年12月22日
出願番号 特願2019-550354
出願日 平成30年10月26日(2018.10.26)
国際出願番号 JP2018039992
国際公開番号 WO2019087988
国際出願日 平成30年10月26日(2018.10.26)
国際公開日 令和元年5月9日(2019.5.9)
優先権データ
  • 特願2017-208853 (2017.10.30) JP
発明者
  • 谷口 英樹
  • 田所 友美
出願人
  • 公立大学法人横浜市立大学
発明の名称 構造体と細胞塊を連結した構築物 NEW
発明の概要 複数の組織同士の「組織間相互作用」の人為的誘導・制御系を提供する。構造体と細胞塊を連結した構築物であって、前記構造体は立体構造を有する物体であって、生体の構造及び/又は機能を模倣もしくは類似しうるものである、生体に移植するための前記構築物。
従来技術、競合技術の概要

ヒューマン・バイオロジー、再生医療、薬剤評価などの諸分野において、ヒト臓器に類似した3次元構造と生体機能を有するオルガノイド(臓器類似体)の人為的創出技術が求められている。

オルガノイドの創出は、胚性幹細胞(ES細胞)を材料とした胚様体(Embryoid body)の作製に代表されるような、未分化細胞の3次元培養による自律的な多系列細胞分化に基づく組織構造体の創出が古典的に行われてきた[非特許文献1:Eiraku M et al., Nature, 2011]。この手法により初期胚の再構成は実現化できたものの、任意の臓器形成などを人為的・計画的に再現性を担保して実施することは困難であった。その後、任意の臓器形成の実現化を目指し、未分化細胞や変異導入細胞を用いて生体内の上皮構造に類似したオルガノイドを作製すること[非特許文献2:Sato T et al., Nature, 2009]、上皮と間質を共に有するオルガノイドを作製すること[非特許文献3:Spence JR et al., Nature, 2011]、内部に血管網を有するオルガノイドを作製することなどが行われており[非特許文献4:Takebe T et al., Nature, 2013; 非特許文献5:Takebe T et al., Cell Stem Cell, 2015、特許文献1:WO2013/047639]、細胞間相互作用を活用した自己組織化の誘導・制御法が確立しつつある。

一方、このような細胞間相互作用を活用した自己組織化の誘導・制御の限界も明らかになりつつある。すなわち、上皮シート構造や毛細血管網などの微細な組織構造を人為的に再構成することは可能ではあるものの、例えば上皮シートと構造的に連結する複雑な導管構造や、毛細血管網に連結する太い細小動静脈以上の大血管系などの再構成には成功していない。

産業上の利用分野

本発明は、構造体と細胞塊を連結した構築物に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
構造体と細胞塊を連結した構築物であって、前記構造体は立体構造を有する物体であって、生体の構造及び/又は機能を模倣もしくは類似しうるものである、生体に移植するための前記構築物。

【請求項2】
構造体が管腔構造、非管腔構造又はそれらの組み合わせを有する請求項1記載の構築物。

【請求項3】
構造体が、血管、胆管、食道、膵管、気管、気管支、細気管支、尿管、卵管、精管、汗腺、ワルトン管、ステノン管、涙腺、心臓、神経、大脳、中脳、小脳、視床、視床下部、脳下垂体、橋、延髄、眼、舌、歯、皮膚、咽頭、喉頭、胸腺、声帯、胃、十二指腸、小腸、大腸、直腸、肛門、肺、横隔膜、肝臓、胆嚢、膵臓、腎臓、副腎、甲状腺、副甲状腺、脾臓、膀胱、精巣、卵巣、子宮、骨、軟骨、腱、毛包、漿膜、大網、粘膜組織、筋組織及び靭帯からなる群より選択される少なくとも1つである請求項2記載の構築物。

【請求項4】
構造体が生体に由来する請求項3記載の構築物。

【請求項5】
構造体が人工物である請求項3記載の構築物。

【請求項6】
構造体が、シート状構造体、チューブ状構造体及び糸状構造体からなる群より選択される少なくとも1つである請求項2記載の構築物。

【請求項7】
細胞塊が1種類又は2種類以上の細胞を含む請求項1~6のいずれかに記載の構築物。

【請求項8】
細胞塊が、器官芽、スフェロイド、セルアグリゲート及びセルスフェアからなる群より選択される少なくとも1つである請求項1~7のいずれかに記載の構築物。

【請求項9】
構造体と細胞塊の組み合わせが、血管と器官芽、胆管と器官芽、食道と器官芽、膵管と器官芽、気管と器官芽、気管支と器官芽、細気管支と器官芽、尿管と器官芽、卵管と器官芽、精管と器官芽、汗腺と器官芽、ワルトン管と器官芽、ステノン管と器官芽、涙腺と器官芽、心臓と器官芽、神経と器官芽、大脳と器官芽、中脳と器官芽、小脳と器官芽、視床と器官芽、視床下部と器官芽、脳下垂体と器官芽、橋と器官芽、延髄と器官芽、眼と器官芽、舌と器官芽、歯と器官芽、皮膚と器官芽、咽頭と器官芽、喉頭と器官芽、胸腺と器官芽、声帯と器官芽、胃と器官芽、十二指腸と器官芽、小腸と器官芽、大腸と器官芽、直腸と器官芽、肛門と器官芽、肺と器官芽、横隔膜と器官芽、肝臓と器官芽、胆嚢と器官芽、膵臓と器官芽、腎臓と器官芽、副腎と器官芽、甲状腺と器官芽、副甲状腺と器官芽、脾臓と器官芽、膀胱と器官芽、精巣と器官芽、卵巣と器官芽、子宮と器官芽、骨と器官芽、軟骨と器官芽、腱と器官芽、毛包と器官芽、漿膜と器官芽、大網と器官芽、粘膜組織と器官芽、筋組織と器官芽及び靭帯と器官芽からなる群より選択される少なくとも1つの組み合わせである請求項1~8のいずれかに記載の構築物。

【請求項10】
器官芽が、肝芽、肺オルガノイド、気道上皮オルガノイド、腸オルガノイド、膵臓オルガノイド、腎臓オルガノイド、脳オルガノイド、気道オルガノイド、胃オルガノイド、甲状腺オルガノイド、胸腺オルガノイド、精巣オルガノイド、食道オルガノイド、皮膚オルガノイド、神経オルガノイド、卵管オルガノイド、卵巣オルガノイド、唾液腺オルガノイド、眼胞オルガノイド、眼杯オルガノイド、膀胱オルガノイド、前立腺オルガノイド、軟骨オルガノイド、心臓オルガノイド、骨組織オルガノイド、筋組織オルガノイド及びがんオルガノイドからなる群より選択される少なくとも1つである請求項9記載の構築物。

【請求項11】
請求項1~10のいずれかに記載の構築物を非ヒト動物に移植することを含む、組織又は臓器の作製方法。

【請求項12】
請求項1~10のいずれかに記載の構築物をヒト又は非ヒト動物に移植することを含む、組織又は臓器の再生又は機能回復方法。

【請求項13】
請求項1~10のいずれかに記載の構築物を非ヒト動物に移植することを含む、非ヒトキメラ動物の作製方法。

【請求項14】
請求項1~10のいずれかに記載の構築物、請求項11記載の方法で作製された組織及び臓器、並びに請求項13記載の方法で作製された非ヒトキメラ動物からなる群より選択される少なくとも1つを用いて、薬剤を評価する方法。

【請求項15】
請求項1~10のいずれかに記載の構築物を含む、再生医療用組成物。

【請求項16】
組織又は臓器を作製するために用いられる請求項15記載の組成物。

【請求項17】
組織及び/又は臓器の再生及び/又は機能回復を行うために用いられる請求項15記載の組成物。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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