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      移植用臟器及臟器結(jié)構(gòu)體的制作方法

      文檔序號:11440765閱讀:250來源:國知局
      本發(fā)明涉及移植用臟器及臟器結(jié)構(gòu)體。本申請基于于2014年12月19日在日本提出申請的特愿2014-257957號主張優(yōu)先權(quán),將其內(nèi)容并入本文。
      背景技術(shù)
      ::由于老齡化、適應(yīng)疾病的擴(kuò)大等,人工透析患者快速增加。雖然通過透析醫(yī)療可挽救這些患者的生命,但通過人工透析無法代償全部的腎功能,因此,存在導(dǎo)致患者的心血管疾病增加,致死率上升的傾向。另外,透析患者的時間的負(fù)擔(dān)、精神的負(fù)擔(dān)非常大,難以重新回到社會的情況也較多。另外,世界上需要進(jìn)行腎臟移植的終末期腎病的患者約有2百萬人,由于供體臟器不足,該數(shù)字存在進(jìn)一步增加的傾向。因此,終末期腎病是醫(yī)療上的重大的問題。在這樣的背景下,隨著近年來的再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展,能夠從干細(xì)胞形成具有尿產(chǎn)生能力、促紅細(xì)胞生成素產(chǎn)生能力的腎臟(例如參見非專利文獻(xiàn)1、2)?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1:yokoot.,等,humanmesenchymalstemcellsinrodentwhole-embryoculturearereprogrammedtocontributetokidneytissues,pnas,102(9),3296-3300,2005.非專利文獻(xiàn)2:yokoot.,等,generationofatransplantableerythropoietin-producerderivedfromhumanmesenchymalstemcells,transplantation,85(11),1654-1658,2008.技術(shù)實現(xiàn)要素:發(fā)明所要解決的課題然而,發(fā)明者們發(fā)現(xiàn),即使通過再生腎臟能產(chǎn)生尿,也無法將產(chǎn)生的尿排泄而導(dǎo)致腎積水,無法長期持續(xù)腎功能。因此,本發(fā)明的目的在于提供一種不僅能產(chǎn)生尿、而且能將產(chǎn)生的尿排泄的移植用臟器。本發(fā)明的目的還在于提供不僅能產(chǎn)生尿、而且能將產(chǎn)生的尿排泄的臟器結(jié)構(gòu)體。用于解決課題的手段本發(fā)明如下所述。(1)一種移植用臟器,其具有腎臟、輸尿管和膀胱。(2)根據(jù)(1)所述的移植用臟器,其來自與移植對象為不同種類的動物。(3)根據(jù)(2)所述的移植用臟器,其中,前述動物為基因改造非人類動物。(4)根據(jù)(2)或(3)所述的移植用臟器,其中,前述動物為豬。(5)根據(jù)(1)~(4)中任一項所述的移植用臟器,其實質(zhì)上由人細(xì)胞形成。(6)根據(jù)(1)~(5)中任一項所述的移植用臟器,其用于向人移植。(7)根據(jù)(1)~(5)中任一項所述的移植用臟器,其用于向貓移植。(8)一種臟器結(jié)構(gòu)體,其中,依次連接有腎臟、第1輸尿管、第1膀胱、第2輸尿管和第2膀胱。(9)根據(jù)(8)所述的臟器結(jié)構(gòu)體,其中,前述腎臟、前述第1輸尿管及前述第1膀胱所來自的動物與前述第2輸尿管及前述第2膀胱所來自的動物為不同種類。(10)根據(jù)(8)或(9)所述的臟器結(jié)構(gòu)體,其中,前述腎臟、前述第1輸尿管及前述第1膀胱所來自的動物為基因改造非人類動物。(11)根據(jù)(8)~(10)中任一項所述的臟器結(jié)構(gòu)體,其中,前述腎臟、前述第1輸尿管及前述第1膀胱所來自的動物為豬。(12)根據(jù)(8)~(11)中任一項所述的臟器結(jié)構(gòu)體,其中,前述腎臟、前述第1輸尿管及前述第1膀胱實質(zhì)上由人細(xì)胞形成。(13)根據(jù)(8)~(12)中任一項所述的臟器結(jié)構(gòu)體,其中,前述第2輸尿管及第2膀胱所來自的動物為人。(14)根據(jù)(8)~(12)中任一項所述的臟器結(jié)構(gòu)體,其中,前述第2輸尿管及第2膀胱所來自的動物為貓。發(fā)明的效果通過本發(fā)明,可提供不僅能產(chǎn)生尿、而且能將產(chǎn)生的尿排泄的移植用臟器。另外,可提供不僅能產(chǎn)生尿、而且能將產(chǎn)生的尿排泄的臟器結(jié)構(gòu)體。附圖說明[圖1]為說明臟器結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的圖。[圖2a]為胎生第30天的克隆豬的胎仔的照片。[圖2b]為摘出的豬后腎的照片。[圖2c]為表示后腎向大網(wǎng)膜移植的情形的照片。[圖3]a~l為已移植至豬的后腎的照片。[圖4a]為說明實驗例2中的mnb組(移植后腎-尿排泄腔(具有腎臟、輸尿管和膀胱的移植用臟器)的組)1~4的實驗概要的圖。[圖4b]為說明實驗例2中的mn組(僅移植后腎的組)1~4的實驗概要的圖。[圖5]為表示實驗例2中的mn組及mnb組的移植后腎的利用masson三色染色進(jìn)行的組織學(xué)的分析結(jié)果的照片。[圖6a]為表示實驗例2中的移植后腎病理所見的分析結(jié)果的圖。[圖6b]為表示實驗例2中的移植后腎病理所見的分析結(jié)果的圖。[圖6c]為表示實驗例2中的移植后腎病理所見的分析結(jié)果的圖。[圖6d]為表示實驗例2中的移植后腎病理所見的分析結(jié)果的圖。[圖7a]為表示實驗例2中的移植后腎的獲得腎功能的分析結(jié)果的照片。[圖7b]為表示實驗例2中的移植后腎的獲得腎功能的分析結(jié)果的圖。[圖7c]為表示實驗例2中的移植后腎的獲得腎功能的分析結(jié)果的圖。[圖7d]為表示實驗例2中的移植后腎的獲得腎功能的分析結(jié)果的圖。[圖8]a~i為表示實驗例2中的mnb組的后腎的、從輸尿管至膀胱移行部的連續(xù)切片的利用masson三色染色進(jìn)行的組織學(xué)的分析結(jié)果的照片。[圖9]a為表示實驗例3中的造影ct的結(jié)果的照片。b為表示實驗例3中的洞部位的肉眼所見的照片。[圖10]a~d為表示實驗例3中的輸尿管膀胱吻合部的組織學(xué)的分析結(jié)果的照片。[圖11a]為測定實驗例3中的宿主大鼠的血清、從移植后腎排泄的cl膀胱中的尿(cl)及宿主的膀胱內(nèi)的尿(bl)中的尿素氮濃度的結(jié)果。[圖11b]為測定實驗例3中的宿主大鼠的血清、從移植后腎排泄的cl膀胱中的尿(cl)及宿主的膀胱內(nèi)的尿(bl)中的肌酸酐濃度的結(jié)果。[圖12]a及b為表示實驗例4的結(jié)果的照片。c~f為表示實驗例5的結(jié)果的照片。具體實施方式例如,通過將人骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞注入到發(fā)育中的大鼠胎仔的腎臟產(chǎn)生部位,從而可在胎仔內(nèi)分化誘導(dǎo)為腎臟系譜,制造腎臟原基。通過在即將進(jìn)入血管迷走期之前摘出該腎臟原基,并移植至例如大網(wǎng)膜內(nèi),從而可制作最終分化型的腎臟。需要說明的是,大網(wǎng)膜是從胃的下側(cè)向下方如圍裙般垂下的腹膜。腎臟原基的移植目的地不限于大網(wǎng)膜,例如,也可以是大動脈旁,也可以是腹腔內(nèi)的其他的任意部位。然而,發(fā)明者們發(fā)現(xiàn),在將再生腎臟、異種后腎移植至機(jī)體并使其生長的情況下,即使能產(chǎn)生尿,也無法將產(chǎn)生的尿排泄而導(dǎo)致腎積水,無法長期持續(xù)腎功能。另外,發(fā)明者們發(fā)現(xiàn),為了防止腎積水,利用了輸尿管的蠕動運(yùn)動的持續(xù)的尿的排出(drainage)是必要的,從而完成了本發(fā)明。[移植用臟器]在一個實施方式中,本發(fā)明提供具有腎臟、輸尿管和膀胱的移植用臟器。需要說明的是,本說明書中,術(shù)語“腎臟”包括后腎等腎臟原基。另外,術(shù)語“膀胱”包括尿排泄腔等膀胱原基。如后文所述,即使僅移植腎臟,也會導(dǎo)致腎積水化及間質(zhì)的纖維化。與此相對,若移植具有腎臟、輸尿管和膀胱的臟器,則可抑制腎積水化及間質(zhì)的纖維化。認(rèn)為這是因為,通過上述移植用臟器的輸尿管進(jìn)行蠕動運(yùn)動,可使腎臟產(chǎn)生的尿移動至膀胱。以往,對僅移植再生腎臟的情況進(jìn)行了研究,但通過將輸尿管和膀胱與再生腎臟一起移植,從而能產(chǎn)生尿、進(jìn)而能將產(chǎn)生的尿排泄。上述的移植用臟器可以來源于與移植對象為不同種類的動物。例如,也可將來源于豬的移植用臟器移植至人、貓等。這是可移植的腎臟不足的現(xiàn)狀下的選擇之一。需要說明的是,貓是作為寵物最常見的一種動物,但為慢性腎疾病的罹患率非常高的動物。例如,也報道了貓的死因中的約30%是慢性腎衰竭,50%以上的貓由于腎功能的低下而死亡或被實施安樂死。因此,作為延長罹患腎病的貓的壽命的技術(shù)之一,存在潛在的進(jìn)行腎臟移植的需要。本實施方式中,移植用臟器可以來源于與移植對象為不同種類的基因改造非人類動物。例如,移植用臟器可以來源于在移植至人、貓的情況下排異反應(yīng)得以降低的基因改造豬。豬的臟器的大小適于向人等進(jìn)行移植,基因改造技術(shù)也已被確立。本實施方式中,移植至人的移植用臟器優(yōu)選實質(zhì)上由人細(xì)胞形成,最優(yōu)選由患者本人的細(xì)胞形成。此處所謂“實質(zhì)上”,是指在利用動物的體內(nèi)制造移植用臟器的情況下等,不排除混入人以外的細(xì)胞。換言之,移植用臟器優(yōu)選90%以上由人細(xì)胞形成,更優(yōu)選95%以上由人細(xì)胞形成,特別優(yōu)選99%以上由人細(xì)胞形成。此處,對移植用臟器的制作進(jìn)行說明。例如,可通過將哺乳動物來源的間充質(zhì)干細(xì)胞(mscs)、ips細(xì)胞等多能性干細(xì)胞來源的腎臟干細(xì)胞移植至妊娠哺乳動物宿主中的胎兒或從妊娠哺乳動物的宿主分離的胎兒并使其分化,而制作移植用臟器。利用該方法,可制作向例如人、寵物例如猴、牛、綿羊、豬、山羊、馬(尤其是賽馬)、狗、貓、兔、倉鼠、土撥鼠、大鼠、小鼠等移植的移植用臟器。作為上述宿主,例如,可舉出牛、綿羊、豬、山羊、馬等有蹄動物;小鼠;實施了轉(zhuǎn)基因、基因敲除、基因敲入等基因改造的上述的動物等。間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞優(yōu)選為來源于移植對象即受體的間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞。例如,在受體為人的情況下,可舉出從人骨髓、脂肪組織、流血中或臍帶血中分取的間充質(zhì)干細(xì)胞等。也可以是從受體本人的骨髓、流血中或臍帶血中分取的間充質(zhì)干細(xì)胞。分取法只要是常規(guī)的外科的醫(yī)學(xué)方法即可。對于被分取了的細(xì)胞,選擇最合適條件,優(yōu)選進(jìn)行細(xì)胞繼代培養(yǎng)2~5代。另外,為了一邊抑制間充質(zhì)干細(xì)胞的轉(zhuǎn)化一邊持續(xù)進(jìn)行培養(yǎng),可使用cambrexbioscience公司制的人間充質(zhì)干細(xì)胞專用培養(yǎng)基試劑盒等進(jìn)行培養(yǎng)。根據(jù)期望,可利用腺病毒或逆轉(zhuǎn)錄病毒等向間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞中導(dǎo)入所期望的基因。例如,為了輔助腎臟形成,可進(jìn)行基因?qū)胍员磉_(dá)膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(glialcellline-derivedneurotrophicfactor-gdnf)。這是因為,這導(dǎo)致即將形成腎臟之前的間充質(zhì)組織表達(dá)gdnf,通過引入表達(dá)作為其受體的c-ret的輸尿管芽,從而完成腎臟產(chǎn)生的最初的重要的階段。發(fā)明者們確認(rèn)了通過該轉(zhuǎn)化,使得注入干細(xì)胞來源的腎臟的形成率從5.0±4.2%提高至29.8±9.2%。以下,以制作大鼠的移植用臟器的情況為例進(jìn)行說明。將上述的間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞移植至妊娠哺乳動物宿主中的胎兒。通過將間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞直接移植至生物體內(nèi)的胎兒,從而可在子宮內(nèi)形成腎臟。作為移植的方法,可舉出常規(guī)的外科的醫(yī)學(xué)方法,例如,可在超聲波下使用微量移液器等進(jìn)行。移植的細(xì)胞量例如為0.5~1.0×103個。也可通過經(jīng)子宮途徑,直接將間充質(zhì)干細(xì)胞移植至豬等大型的妊娠哺乳動物的生物體內(nèi)的胚胎中,保持該狀態(tài)使其在生物體內(nèi)持續(xù)生長,生長成移植用腎臟。另外,也可追加如下所示的“全胚胎培養(yǎng)”或“器官培養(yǎng)”的工序??蓪⒅苽涞拈g充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞移植至從妊娠哺乳動物宿主(子宮)分離的胎兒,然后,利用全胚胎培養(yǎng),在體外(invitro)使所述間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞在胎兒的體內(nèi)成熟,直至完成移植用腎臟形成的初期階段,然后,利用器官培養(yǎng)進(jìn)一步進(jìn)行培養(yǎng)。另外,也可將移植用腎臟移植至包括人在內(nèi)的哺乳類的大網(wǎng)膜等。制備的間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞向胎兒移植的時機(jī)可適當(dāng)調(diào)整。在使用了大鼠的實驗中,優(yōu)選胎生9~12天、例如10~12天、例如10~11.5天。對于作為大型的哺乳動物的豬等而言,也可合適地利用同樣的階段的胚胎。另外,通過對條件進(jìn)行選擇,也可使用上述階段前后的階段的胚胎。重要的是,至少在移植時機(jī),宿主的免疫系統(tǒng)仍然是免疫耐受的階段。宿主免疫系統(tǒng)在全胚胎培養(yǎng)的上述階段尚未充分成長。因此,對異種細(xì)胞具有耐受性。使用無免疫防御的異種宿主的內(nèi)在的成長系統(tǒng),從自身間充質(zhì)干細(xì)胞產(chǎn)生自身器官。通過使間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞向胎兒移植的部位為與腎臟產(chǎn)生部位相當(dāng)?shù)牟课唬珊线m地制作移植用臟器。因此,移植需要在能確定與腎臟產(chǎn)生部位相當(dāng)?shù)牟课坏臅r機(jī)進(jìn)行,優(yōu)選為腎臟的胚細(xì)胞開始發(fā)達(dá)之前的萌芽狀態(tài)。例如,通過將間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞移植至后腎形成間充質(zhì),從而能分化成系膜細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞、腎小球上皮細(xì)胞,通過將間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞移植至中段中胚層,從而能分化成輸尿管芽來源的集合管及輸尿管。此處,對全胚胎培養(yǎng)進(jìn)行說明。全胚胎培養(yǎng)在將間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞移植至從妊娠哺乳動物宿主(子宮)分離的胎兒的情況下進(jìn)行。將子宮從母體分離,從其中將胎兒從包括子宮壁、蛻膜、賴歇特膜的外膜層割離并取出,將間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞移植至得到的胎兒,將其在培養(yǎng)瓶內(nèi)等進(jìn)行培養(yǎng),由此可進(jìn)行全胚胎培養(yǎng)。更具體而言,例如,使用立體顯微鏡等,在麻醉下從母體摘出子宮。將胎生9~12天、例如10~12天、例如10~11.5天、例如11.5天的大鼠胚胎從包括子宮壁、蛻膜、賴歇特膜的外膜層割離。進(jìn)而,為了能注入間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞,打開卵黃囊及羊膜,但將絨膜尿囊胎盤原樣保留。在向經(jīng)離心分離的大鼠血清中添加3ml培養(yǎng)基(葡萄糖、青霉素g、鏈霉素及兩性霉素b)所得的培養(yǎng)瓶內(nèi)等,培養(yǎng)已確認(rèn)間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞注入成功的胚胎。例如,使用培養(yǎng)箱(incubator)(型號“rki10-0310”,ikemoto公司)等,使培養(yǎng)瓶旋轉(zhuǎn)。培養(yǎng)時間可以是例如12小時~60小時、例如24小時~48小時、例如48小時。培養(yǎng)一定時間后,進(jìn)行形態(tài)、功能性評價,確認(rèn)移植用腎臟的器官原基。也可將器官原基從胎兒分離,進(jìn)行以下的器官培養(yǎng)。接著,對器官培養(yǎng)進(jìn)行說明。將上述器官原基置于過濾器上,在其下方的培養(yǎng)皿中添加dmem等培養(yǎng)基。而后,將該培養(yǎng)皿在5%co2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)時間可以是例如12小時~168小時、例如18小時~72小時、例如24小時~48小時、例如24小時。例如,可在約24小時的時間點,向大網(wǎng)膜移植。培養(yǎng)溫度可以是例如20~45℃、例如25~40℃、例如37℃。接著,對接續(xù)培養(yǎng)(relayculture)進(jìn)行說明。所謂接續(xù)培養(yǎng),是指進(jìn)行2小時~60小時上述全胚胎培養(yǎng),然后進(jìn)行12小時~168小時上述器官培養(yǎng)。此外,可在器官培養(yǎng)后移植至動物的大網(wǎng)膜等。使器官的大小與宿主動物本來所具有的器官相同。因此,例如,為了形成人的能發(fā)揮充分的功能的腎臟,宿主優(yōu)選為具有與人的臟器近似的大小的哺乳動物。但是,不需要具有完全相同的大小,如果是腎臟,則只要具有整體的十分之一的功能,即可進(jìn)行充分透析,能足以維持生命。從該理由判斷,最合適的宿主是豬,小型豬的臟器的大小就足夠了。需要說明的是,在豬的情況下,難以進(jìn)行上述的全胚胎培養(yǎng),因此,通過子宮內(nèi)操作而向胎仔的腎臟產(chǎn)生部位注入間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞,制作移植用臟器。對于按照上述方式制作的移植用臟器,在進(jìn)行了功能確認(rèn)后,從宿主割離,將其供于受體。移植后的移植用臟器繼續(xù)進(jìn)行生物體內(nèi)成長,完成發(fā)揮腎臟功能的克隆腎臟的形成。移植用腎臟向包括人在內(nèi)的哺乳類的大網(wǎng)膜、大動脈旁等的移植可利用通常的外科的方法等進(jìn)行。例如,可舉出:用銳利的鑷子夾捏移植的組織,用鑷子尖在大網(wǎng)膜的脂肪組織的表面輕微地制成切口,將組織埋入其中的方法,等等。另外,也可利用內(nèi)窺鏡移植至大網(wǎng)膜、大動脈旁等。在形成的腎臟內(nèi),間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞來源的細(xì)胞和宿主動物來源的細(xì)胞混合存在。在將腎臟移植至受體時,混合存在的宿主來源細(xì)胞可能引起免疫排斥反應(yīng)。因此,在腎臟形成后,需要徹底去除宿主來源細(xì)胞。為了不在形成的腎臟中混入宿主來源的抗原性物質(zhì),例如,可舉出制作可調(diào)節(jié)性地誘導(dǎo)程序性細(xì)胞死亡的宿主動物,將該動物作為宿主而制作腎臟的方法,等等。將間充質(zhì)干細(xì)胞或腎臟干細(xì)胞移植至該宿主動物胚胎的該部位,制作腎臟后,特異性地誘導(dǎo)宿主細(xì)胞的細(xì)胞死亡,由此,可在移植至受體之前的階段完全地將宿主來源細(xì)胞去除。理論上,例如,通過使由患者本人的細(xì)胞制作的ips細(xì)胞等分化,制備間充質(zhì)干細(xì)胞、腎臟干細(xì)胞,并其應(yīng)用于上述方法,由此,可制作來源于患者本人的細(xì)胞的再生腎臟。[臟器結(jié)構(gòu)體]在一個實施方式中,本發(fā)明提供依次連接有腎臟、第1輸尿管、第1膀胱、第2輸尿管和第2膀胱的臟器結(jié)構(gòu)體。圖1為說明本實施方式的臟器結(jié)構(gòu)體的圖。如圖1所示,將具有腎臟110、第1輸尿管120和第1膀胱130的移植用臟器移植至宿主后,在體內(nèi)(invivo)生長,逐漸會產(chǎn)生尿。此處,如圖1及后述的實驗例所示那樣,若將移植用臟器的膀胱130(第1膀胱)與同宿主(host)的膀胱150(第2膀胱)連接的宿主的輸尿管140(第2輸尿管)連接,則可使所移植的腎臟110所產(chǎn)生的尿移動至宿主的膀胱150。即,通過本臟器結(jié)構(gòu)體,可使所移植的再生腎臟所產(chǎn)生的尿排泄。認(rèn)為這是由第1輸尿管120及第2輸尿管140的蠕動運(yùn)動所導(dǎo)致的。移植用臟器可移植至例如宿主的大網(wǎng)膜、大動脈旁,也可移植至例如宿主的脾臟(脾動脈的周邊)。本實施方式的臟器結(jié)構(gòu)體中,腎臟、第1輸尿管及第1膀胱與上述的移植用臟器對應(yīng)。腎臟、第1輸尿管及第1膀胱(移植用臟器)所來自的動物可以與第2輸尿管及第2膀胱所來自的動物(宿主、移植對象)為不同種類。例如,也可將豬來源的移植用臟器移植至人、貓等,形成臟器結(jié)構(gòu)體。這是可移植的腎臟不足的現(xiàn)狀下的選擇之一。本實施方式的臟器結(jié)構(gòu)體中,腎臟、第1輸尿管及第1膀胱可以來源于與移植對象為不同種類的基因改造非人類動物。例如,腎臟、第1輸尿管及第1膀胱可以來源于在移植至人、貓的情況下排異反應(yīng)得以降低的基因改造豬。本實施方式的臟器結(jié)構(gòu)體中,腎臟、第1輸尿管及第1膀胱優(yōu)選實質(zhì)上由人細(xì)胞形成,最優(yōu)選由患者本人的細(xì)胞形成。此處所謂“實質(zhì)上”,與上文中含義相同。腎臟、第1輸尿管及第1膀胱例如可通過向基因改造豬的胎仔注入人的干細(xì)胞而制作。另外,第2輸尿管及第2膀胱所來自的動物例如可以是人,例如可以是貓。[治療方法]在一個實施方式中,本發(fā)明提供一種腎臟的移植方法,所述方法具有下述工序:工序(a),將具有腎臟、輸尿管及膀胱的移植用臟器移植至患者或患畜的體內(nèi);工序(b),在移植后規(guī)定期間后,將上述移植用臟器的膀胱與患者或患畜的輸尿管連接。作為患者或患畜,可舉出例如人、貓。本實施方式的方法也可以說是腎疾病的治療方法。作為移植用臟器,可使用上述的臟器。通過將在上述工序(a)中移植的移植用臟器放置規(guī)定期間,從而使移植用臟器生長,開始產(chǎn)生尿。規(guī)定期間只要是使移植用臟器充分生長、并且發(fā)生腎積水之前的期間即可。規(guī)定期間可根據(jù)患者或患畜的癥狀等適當(dāng)調(diào)整,例如可以是1~10周。接著,在移植后規(guī)定期間后實施工序(b)。在工序(b)中,將移植用臟器的膀胱與患者或患畜的輸尿管連接。此處,患者或患畜的輸尿管與患者或患畜的膀胱連接。通過用患者或患畜的輸尿管將移植用臟器的膀胱與患者或患畜的膀胱連接,從而能使移植用臟器所產(chǎn)生的尿向患者或患畜的膀胱排泄。更詳細(xì)而言,移植用臟器的腎臟所產(chǎn)生的尿通過移植用臟器的輸尿管被排泄至移植用臟器的膀胱,接下來,從移植用臟器的膀胱通過患者或患畜的輸尿管被排泄至患者或患畜的膀胱。通過本實施方式的方法,能將移植用臟器的腎臟所產(chǎn)生的尿向患者或患畜的膀胱排泄。實施例接著,示出實驗例更詳細(xì)地說明本發(fā)明,但本發(fā)明不限于以下的實驗例。[實驗例1](向豬進(jìn)行的腎臟移植及移植腎臟的分析)使用體細(xì)胞克隆技術(shù)制作克隆豬。接著,摘出胎生第30天的克隆豬的胎仔,在顯微鏡下,摘出豬后腎(以下,有時稱為“mn(metanephroi)”。)。圖2a為胎生第30天的克隆豬的胎仔的照片。圖2b為摘出的豬后腎的照片。接著,將摘出的后腎移植至同系豬的大網(wǎng)膜。圖2c為表示移植的情形的照片。向后腎的大網(wǎng)膜移植3周后、5周后及8周后,在異氟烷麻醉下將豬處死,摘出移植的后腎并進(jìn)行分析。圖3a~l為移植的后腎的照片。如圖3a、b所示,移植的后腎發(fā)育良好,在移植后3周,生長至長徑為5~7mm左右。另外,如圖3c、d所示,根據(jù)利用masson三色染色進(jìn)行的組織學(xué)分析,確認(rèn)了形成了腎小球、腎小管結(jié)構(gòu)。另外,如圖3e、f所示,在移植后5周,后腎的長徑超過10mm,也確認(rèn)了輸尿管的發(fā)育及輸尿管內(nèi)的尿的貯留。另外,還確認(rèn)了宿主豬的血管向移植后腎的侵入。另外,如圖3g、h所示,在組織學(xué)上與第3周同樣地,維持了腎小球、腎小管等腎組織結(jié)構(gòu),但確認(rèn)了間質(zhì)的出血、淤血。另外,如圖3i所示,在移植后8周,后腎的發(fā)育進(jìn)一步進(jìn)行,生長至長徑約為4cm,但即使肉眼也可觀察到腎實質(zhì)薄,腎積水化。另外,如圖3j所示,確認(rèn)了后腎輸尿管的擴(kuò)張。另外,如圖3k所示,在組織學(xué)上也確認(rèn)了后腎皮質(zhì)變薄,間質(zhì)的纖維化的進(jìn)行。然而,如圖3l所示,移植后腎的輸尿管上皮基本保持不變。根據(jù)以上的結(jié)果,認(rèn)為雖然能使克隆豬的后腎巨大化,但為了使后腎的發(fā)育持續(xù),必須構(gòu)建后腎所產(chǎn)生的尿的排泄通路。[實驗例2](向大鼠進(jìn)行的腎臟移植及移植腎臟的分析)圖4a及圖4b為說明實驗概要的圖。作為移植腎臟的宿主大鼠,使用了10周齡的lewis大鼠(三協(xié)ラボサービス公司或日本クレア公司)。將圖4a中照片所示的從胎生第15天的大鼠胎仔摘出的帶有膀胱的后腎、即具有腎臟、輸尿管及膀胱的臟器(以下,有時稱為“cl(cloaca)”。)移植至如圖4a所示那樣進(jìn)行了分組的mnb組1~4的大鼠的主動脈旁區(qū)域。另外,在切斷輸尿管后,將圖4b中照片所示的從胎生第15天的胎仔摘出的膀胱及后腎移植至圖4b所示那樣進(jìn)行了分組的mn組1~4的大鼠的主動脈旁區(qū)域。接著,在移植后10天后(組1)、14天后(組2)、21天后(組3)、28天后(組4),將mnb組及mn組的大鼠處死,摘出移植的臟器并進(jìn)行分析。圖5、圖6a~d及圖7a~d為分析結(jié)果的圖。圖5為表示mn組及mnb組的移植后腎的利用masson三色染色進(jìn)行的組織學(xué)的分析結(jié)果的照片。圖中的黑線為400μm。mn組中,隨著發(fā)育的進(jìn)行,確認(rèn)了腎小管的擴(kuò)張。另外,移植后4周的腎小球數(shù)少。圖6a~d及圖7a~d為表示移植物重量、腎小管的擴(kuò)張的比例、纖維化區(qū)域的比例、腎小球數(shù)、尿容量、肌酸酐量、尿素氮量的測定結(jié)果的圖或照片。測定結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差形式表示。統(tǒng)計學(xué)的分析使用軟件(商品名“graphpadprism5”,graphpadsoftware公司)進(jìn)行。2標(biāo)本的平均值的差的顯著性利用獨立t檢驗確定。包括3組以上的多重比較利用anova進(jìn)行分析。如圖6a所示,mnb組及mn組的移植物重量從移植后2周至3周增加,從移植后3周至4周大致達(dá)到頂點。另外,在mnb組和mn組之間,未發(fā)現(xiàn)發(fā)育重量存在顯著差異。然而,如圖6b所示那樣,對于mn組,從移植后3周開始確認(rèn)到腎小管的擴(kuò)張(p<0.05),在移植后第4周,確認(rèn)到進(jìn)一步惡化(p<0.0005)。與此相對,對于mnb組,未發(fā)現(xiàn)腎小管的擴(kuò)張進(jìn)行,在移植后4周,mn組與mnb組相比,腎小管顯著擴(kuò)張(p<0.0001),如圖6c所示,間質(zhì)的纖維化也進(jìn)行(p<0.0005)。需要說明的是,腎小管的擴(kuò)張的比例及間質(zhì)的纖維化的比例使用軟件(商品名“metavue”,モデキュラーデバイス公司)定量。另外,如圖6d所示,移植后4周的后腎的單位面積的腎小球數(shù)在mnb組中顯著增加(p<0.05)。另外,如圖7a、圖7b所示,對于mnb組,從移植后3周開始尿在后腎膀胱內(nèi)蓄積,移植后4周的膀胱內(nèi)的蓄積尿量與mn組相比,顯著增加(p<0.05)。此外,如圖7c所示,尿中的肌酸酐排泄量在mnb組中顯著增加(p<0.05),如圖7d所示,尿中的尿素氮排泄量在mnb組中顯著增加(p<0.05)。由以上的結(jié)果表明,帶有膀胱的后腎移植進(jìn)一步抑制隨著移植后腎的發(fā)育而引起的腎積水化及間質(zhì)的纖維化,從這方面考慮,比僅后腎的移植優(yōu)異。圖8a~i為表示mnb組的后腎的從輸尿管至膀胱移行部的連續(xù)切片的利用masson三色染色進(jìn)行的組織學(xué)的分析結(jié)果的照片。圖中,bl表示cl膀胱,u表示cl輸尿管,m表示后腎。由該結(jié)果表明,mnb組的移植后腎的從輸尿管至膀胱移行部充分發(fā)育。認(rèn)為mnb組與mn組的移植后腎的發(fā)育的差異由輸尿管及膀胱的功能導(dǎo)致。[實驗例3](大鼠的尿排泄通路的構(gòu)建)從胎生第15天的大鼠胎仔,摘出帶有膀胱的后腎、即具有腎臟、輸尿管及膀胱的臟器(cl),移植至大鼠的主動脈旁區(qū)域。接著,在移植4周后,將宿主大鼠的左腎摘出,進(jìn)行在顯微鏡下使移植的后腎的膀胱(cl膀胱)與宿主大鼠的左輸尿管吻合的手術(shù)。在手術(shù)后3~4周后開腹,切開與cl膀胱吻合的宿主輸尿管,結(jié)果,確認(rèn)了由發(fā)育的后腎產(chǎn)生的尿通過宿主輸尿管持續(xù)地被排泄。利用使用了進(jìn)行了同樣的處理的其他大鼠的造影ct(計算機(jī)斷層攝影),分析尿的排泄。圖9a為表示造影ct的結(jié)果的照片。圖中,m表示移植后腎,bl表示cl膀胱。利用造影ct進(jìn)行經(jīng)靜脈的尿路造影,結(jié)果,在給予造影劑(オムニパーク,第一三共公司)后10分鐘,確認(rèn)了造影劑在移植后腎的膀胱(cl膀胱)內(nèi)蓄積。另外,確認(rèn)了隨著時間經(jīng)過,造影劑從宿主的輸尿管向宿主的膀胱排泄。圖9b為表示洞部位的肉眼所見的照片。m表示移植后腎,bl表示cl膀胱,u表示宿主輸尿管。圖10a~d為表示輸尿管膀胱吻合部的組織學(xué)的分析結(jié)果的照片。如圖10a、b所示,在利用了蘇木精-伊紅(he)染色的輸尿管膀胱吻合部的組織學(xué)的研究中,輸尿管膀胱吻合部充分開口。圖中,u表示宿主輸尿管,an表示輸尿管膀胱吻合部,bl表示cl膀胱,t表示縫合線。另外,如圖10c所示,用山羊抗upkiii多克隆抗體(sc-15182,サンタクルーズバイオテクノロジー公司)進(jìn)行尿路移行上皮細(xì)胞的免疫染色,結(jié)果,確認(rèn)了移行上皮彼此能吻合。由以上的結(jié)果確認(rèn)了宿主輸尿管與后腎膀胱(cl膀胱)可靠地吻合。另外,如圖10d所示,處死時,雖然從后腎移植開始經(jīng)過了7~8周,但移植后腎中,腎小球、腎小管等腎臟結(jié)構(gòu)被保持。圖中,gi表示腎小球,tu表示腎小管。圖11a為測定了宿主大鼠的血清、從移植后腎排泄的cl膀胱中的尿(cl)及宿主的膀胱內(nèi)的尿(bl)中的尿素氮濃度的結(jié)果。另外,圖11b為測定了宿主大鼠的血清、從移植后腎排泄的cl膀胱中的尿(cl)及宿主的膀胱內(nèi)的尿(bl)中的肌酸酐濃度的結(jié)果。結(jié)果,cl膀胱中的尿與宿主大鼠的血清中的尿素氮濃度、肌酸酐濃度相比已被濃縮,明確了移植后腎具有過濾宿主大鼠的血液并產(chǎn)生尿這樣的腎臟的功能。由以上的結(jié)果表明,通過使用將具有腎臟、輸尿管及膀胱的移植用臟器的膀胱、與宿主的輸尿管連接的系統(tǒng)(以下,有時稱為“step-wiseperistalicureter(spwu)system”。),從而能將移植后腎所產(chǎn)生的尿通過宿主輸尿管持續(xù)地排泄至宿主膀胱內(nèi),可進(jìn)行此前存在困難的再生腎臟的尿排泄通路的構(gòu)建。[實驗例4](向豬進(jìn)行的帶有膀胱的腎臟移植及移植腎臟的分析)從胎生第30天的豬胎仔,摘出帶有膀胱的后腎、即具有腎臟、輸尿管及膀胱的臟器(cl),移植至同系豬的大網(wǎng)膜。如圖12a所示,移植的帶有膀胱的后腎與大鼠的實驗同樣,順利發(fā)育,在移植后3周產(chǎn)生尿。另外,如圖12b所示,在移植后5周,進(jìn)一步巨大化。確認(rèn)了在cl膀胱內(nèi)蓄積的尿的尿素氮及肌酸酐被濃縮。[實驗例5](豬的尿排泄通路的構(gòu)建)使用克隆豬,進(jìn)行基于spwusystem的尿排泄通路的構(gòu)建。從胎生第30天的豬胎仔摘出帶有膀胱的后腎、即具有腎臟、輸尿管及膀胱的臟器(cl),移植至同系豬的主動脈旁及脾動脈周邊。如圖12c所示,在移植后4周,后腎發(fā)育至不足3cm,確認(rèn)了尿在cl膀胱內(nèi)蓄積。接著,如圖12d所示,摘出宿主豬的左腎,使cl膀胱與宿主輸尿管吻合。在吻合后2周處死,對由輸尿管吻合有無導(dǎo)致的后腎發(fā)育的差異進(jìn)行研究。圖12e為表示與宿主輸尿管吻合的cl的后腎的組織學(xué)分析結(jié)果的照片。另外,圖12f為表示未進(jìn)行輸尿管吻合的cl的后腎的組織學(xué)的分析的結(jié)果的照片。確認(rèn)了與宿主輸尿管吻合的cl的后腎的間質(zhì)的出血、腎小管的擴(kuò)張少,腎小管結(jié)構(gòu)被保持。由以上的結(jié)果表明,使用了克隆豬的基于spwusystem的尿排泄通路的構(gòu)建在確保再生腎臟的巨大化及尿排泄通路方面是有用的。產(chǎn)業(yè)上的可利用性通過本發(fā)明,可提供不僅能產(chǎn)生尿、而且能將產(chǎn)生的尿排泄的移植用臟器。另外,可提供不僅能產(chǎn)生尿、而且能將產(chǎn)生的尿排泄的臟器結(jié)構(gòu)體。附圖標(biāo)記說明110…腎臟、120…第1輸尿管、130…第1膀胱、140…第2輸尿管、150…第2膀胱。當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12
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