研究人员正在研发利用iPS细胞同时培养多种关联器官的技术。与培养肝脏或肾脏等单一器官相比，同时培养多个器官，更容易再现多器官在体内联合工作的状态，还可以抑制异常细胞。该技术有望提高器官移植的成功率，以及调查特定的疾病。
器官只有在与其他器官连接时才能发挥作用。胎儿生长时也是体内的各个器官和组织通过相互交换激素和化学物质来获得完整的形态和功能的。作为利用iPS细胞培养各器官的下一个阶段的技术，研究人员推进了同时培养多个器官的研究。
一次性培养多种器官技术的可能性 |
培养不容易癌变的器官 |
可再现器官之间的连结状态，提高移植的成功率 |
可作为调查疾病的模型 |
有助于开发新药 |
东京医科齿科大学的武部贵则教授（兼任美国辛辛那提儿童医院副教授）等人组成的研究团队首次成功地利用人iPS细胞再现了人类发育的过程，统一培养了肝脏、胰脏、胆管和肠道。
武部教授的团队计划今后5～10年为人类进行移植。要想移植统一培养的器官，必须增强其功能使其生长。武部教授的团队打算培养能与肝脏周围的细胞合作，而且功能与实际工作的器官相似的器官。添加周边存在的血液等细胞进行培养的话，能促进器官生长，原来为2～3毫米的肝脏等的尺寸生长到了5毫米～1厘米。
预计移植伴随的癌变等风险也有望比培养单个器官时降低。功能增强的多种器官能发挥自律功能，从而消除会引起癌变等的异常细胞，有望降低疾病的危险。
多器官移植与单个器官移植相比还有望提高成功率。需要进行器官移植的情况很多都是不仅器官本身功能衰竭，与其他器官的协同工作也出现了问题。
理化学研究所开发出了利用人类iPS细胞同时培养膀胱、肾脏和输尿管的技术（图片由理研提供）
大冢制药和理化学研究所开发出了同时培养肾脏和膀胱的技术。利用人类iPS细胞培养出了膀胱的基础组织。这些细胞被移植到一只抑制了排异反应的小鼠的肾脏后，确认到储存尿液的膀胱所特有的3层组织结构。
理研的研究团队已经利用人类iPS细胞培养出尺寸为5毫米的肾脏样组织和输尿管上皮组织。向小鼠体内移植确认，具有重新吸收尿液中的蛋白质的功能。
理研的高里实组长表示：“打算2～3年后将膀胱、肾脏和输尿管连成一体培养”。通过一起培养这三种器官和组织，能正常形成相互连接输送尿液的管道和孔。将在烧瓶和凝胶中培养。
与单独移植肾脏相比，连同相互连接的膀胱等也一起移植有望提高移植成功率。如果能通过移植治疗肾病，在医疗经济方面的影响也比较大。
日本透析医学会的调查显示，截至2019年底，日本约有34万人在接受透析治疗。因为受糖尿病和高血压等影响，负责清除多余水分和废物的肾脏的功能下降。据说透析的医疗费用每年达到1.6万亿日元，占总医疗费的4％。
多器官培养还有助于调查疾病和开发新药。美国斯坦福大学的Sergiu Pasca博士等人利用人类iPS细胞培养出了大脑皮层、脊髓组织和骨骼肌相连接的组织。尺寸约为7～8毫米。
其做法为，首先分别单独培养大脑皮层、脊髓组织和骨骼肌的块体。然后使其相互靠近，脊髓组织位于中央，组织之间便逐渐连接在一起。
刺激大脑皮层部分发现，骨骼肌部分会痉挛。功能至少能维持10周时间。有助于调查ALS（肌萎缩性侧索硬化症）等难治性神经系统疾病。
研究团队还将大脑皮层的块体与控制快乐和干劲儿的“纹状体”块体连接到了一起，认为这种结构有助于调查精神分裂症、抑郁症和依赖症等。
同时培养多种器官的研究才刚刚开始。目前尚未确立判断培养出来的各器官功能的方法。不仅是器官本身的功能，还需要验证器官之间的连接是否正常。在用于移植和新药开发之前，还需要同时开发评估品质的方法。武部教授表示：“这是一个还完全没有开发验证方法的领域。必须考虑一种简单有效的方法”。
日文：下野谷涼子、草盐拓郎，日本经济新闻，2021/05/03
中文：JST客观日本编辑部
