NEW ERA of Advanced Biomaterials for Regenerative Medicine, Drug Delivery System and NEW vaccination- From “ Cadherin Biology to Cadherin Engineering” 再生医学、载药系统和新型疫苗先进生物材料新时代-从“钙粘蛋白生物学到钙粘蛋白工程”
再生医療/組織工学分野での活躍が現在期待されて いる各種の臓器構成細胞，ES細胞，iPS細胞などの幹細胞を単一細胞レベルで接着させ，それらに増殖-分化誘導や遺伝子/サイトカイン等の自由自在な注入を容易にするために遺伝子工学手法によって，代表的なカ ドヘリンであるE, N, VE-カドヘリンのキメラ抗体型 分子〔E-カドヘリン-Fc（EcadFc），N-カドヘリン-Fc （NcadFc），VE-カドヘリン-Fc（VEcadFc）〕や各種サイトカイン、増殖因子のキメラ分子設計を行い、ポリスチレン等の材料表面に単分子コーティング固定を成功させた。一例としてのEcadFc分子の吸着状態の直接観察にも成功した。（Sci. Rep. 2020 ; 10 : 17044）。 次に単分散の接着状態にあったES細胞のほとんどを、まず中内胚葉性さらには肝細胞に一律に分化させることに成功した 。E/N吸着表面上でのEＳ細胞の神経細胞への高効率分化さらにはニューラルネットワーク形成にも成功した。これらin vitroでのES-神経細胞分化誘導の成果を踏まえNeonatalラットの神経未成熟個体にNcadFc固定ゼラチンフィラメントを埋植し神経誘導-機能回復に成功した将期待用于再生医疗及组织工学领域的各类器官组织细胞、ES细胞、iPS细胞等干细胞以单一细胞进行粘接，为了更加容易进行增殖-分化诱导或者使基因/细胞因子等更加容易进行自由注入，利用遗传工学方法，对具有代表性的钙黏蛋白，即：E、N、VE-钙黏蛋白的嵌合抗体分子〔E-钙黏蛋白-Fc（EcadFc）、N-钙黏蛋白-Fc（NcadFc）、VE-钙黏蛋白-Fc（VEcadFc）〕、以及各种细胞因子、增殖因子进行嵌合分子设计，成功地在聚苯乙烯等材料表面进行单分子涂层固定。举例说明如下：成功地对EcadFc分子的吸附状态进行了直接观察。（Sci. Rep. 2020 ; 10 : 17044）。成功地将几乎所有的单分散、处于粘接状态的ES细胞在中内胚叶、进而在肝细胞进行均一分化。成功地在E/N吸附表面将ES细胞高效率分化成神经细胞，进而形成神经网络。基于上述in vitro（体外）ES-神经细胞分化诱导成果，在神经未成熟新生鼠体内植入NcadFc固定明胶纤维（gelatin filament），成功地恢复了神经诱导功能。
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2022-07-28
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