（3）スキャフォールド(Scaffold)を利用した肝組織形成
（3）-2 コラーゲンスポンジ（Collagen Sponge)
正常ラット肝臓から分離した小型肝細胞分画の細胞をコラーゲンスポンジ（Helistat®）上に播種し、培養した。培養経過に伴い小型肝細胞は増殖し、左図の様に肉眼的な大きさの組織塊を作ることができる。Fluorescent diacetate（FD）を代謝し、毛細胆管にfluorescenceを分泌していることから、成熟化した肝細胞からなる組織であることがわかる。
図1. ラット小型肝細胞画分の細胞をコラーゲンスポンジ上で培養した。培養経過に伴いスポンジ内部の空間を埋めるように増殖しているのが分かる。毛細胆管が組織内に形成され、投与したFDは、分解されたFluorescenceが毛細胆管に分泌され、一部嚢胞状になった部分に蓄積する。
（Harada K et al, J Hepatol, 2003）
外科手術で切除したヒト肝臓の正常部分の一部から細胞を分離し、小型肝細胞画分の細胞と胆管上皮細胞を含む画分を等量混合してコラーゲンスポンジ（Helistat®）上に播種し、培養した。約1ヶ月培養すると一部肝組織様構造を呈する組織塊が認められる。
成熟肝細胞（Hep陽性細胞）と胆管上皮細胞（CK19陽性細胞）からなる管腔構造、毛細血管様構造が形成されている。1ヶ月培養時点でも肝細胞、胆管上皮細胞とも増殖活性が高い（PCNA陽性核）。
図2. ヒト肝組織から小型肝細胞分画と胆管上皮細胞画分を分離し、コラーゲンスポンジ上で培養した。培養液は小型肝細胞培養用を使用している。CK19陽性胆管上皮細胞はスポンジ表面上では培養液面には微絨毛が発達し、核は細胞下部に整列している。内部では、管腔形成が認められ、内腔側がApical面となっている。胆管上皮細胞直下に肝細胞が集塊となって存在し、増殖を続けている。培養一ヶ月後でも高いアルブミン産生能を維持している。
（Sugimoto S et al. Tissue Engineer, 2005）
成熟肝細胞のみで培養すると、培養皿上で培養するより長期間分化能を維持することができるが、小型肝細胞を用いた場合のように組織構築することはない。ヒト肝組織由来の細胞を混合培養することで胆管を組み込んだ肝組織を形成できることを示唆した研究である。
- Harada K, Mitaka T, Miyamoto S, Sugimoto S, Ikeda S, Takeda H, Mochizuki Y, Hirata K. Rapid formation of hepatic organoid in collagen sponge by rat small hepatocytes and hepatic nonparenchymal cells. J Hepatology, 39(5), 716-723 (2003)
- Sugimoto S, Harada K, Shiotani T, Ikeda S, Katsura N, Ikai I, Mizuguchi T, Hirata K, Yamaoka Y, Mitaka T. Hepatic organoid formation in collagen sponge of cells isolated from human liver tissues. Tissue Engineering, 11(3-4), 626-633 (2005)