新規基材と機能性タンパク質を用いた弾性線維の三次元的再生医療の実用化

• Project/Area Number: 16H02683
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Plastic surgery
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 鈴木 茂彦 京都大学, 医学研究科, 教授 (30187728)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 江野尻 竜樹 京都大学, 医学研究科, 助教 (00748270) ; 中邨 智之 関西医科大学, 医学部, 教授 (20362527) ; 内藤 素子 京都大学, 医学研究科, 医学研究科客員研究員 (30378723) ; 野田 和男 京都大学, 医学研究科, 助教 (50633161) ; 綾 梨乃 京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (90469643)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥25,480,000 (Direct Cost: ¥19,600,000、Indirect Cost: ¥5,880,000); Fiscal Year 2018: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2017: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2016: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
• Keywords: 皮膚の再生医療 / 再生医療 / 移植・再生医療 / 臨床 / 細胞・組織

Outline of Annual Research Achievements

まず、ウサギ線維芽細胞が弾性線維形成能を持つことを確かめるため、弾性線維が豊富に存在する真皮浅層から線維芽細胞を採取した。また、強力な弾性線維形成促進作用を持つことがわかっているヒトのLTBP-4＋LAP-TGF-beta1タンパク質を用いて、2次元培養でウサギの線維芽細胞が弾性線維を形成することができるかどうかを実験した。その結果、ヒトのLTBP-4＋LAP-TGF-beta1を添加した場合に弾性線維の形成が見られたが、ヒト新生児由来の線維芽細胞に比べると少量であった。
次に、ウサギへの移植実験として、コラーゲンスポンジに細胞を播種したものに、①リコンビナントタンパク質添加なし群、②ヒトLTBP-4添加群、③ヒトLTBP-4＋LAP-TGF-beta1添加群、の3群で実験を行った。また3次元培養に用いるコラーゲンスポンジは小孔径スポンジと大孔径スポンジの両者を用いて比較検討した。9週齢日本白色家兎の背部真皮中層に各群のスポンジを埋入した。移植部位の確認のため、あらかじめ線維芽細胞に蛍光色素標識を行った。6週後に移植部皮膚を採取しEVG染色を行ったところ、いずれの群も弾性線維の再生は見られなかった。LTBP-4＋LAP-TGF-beta1添加群では、コラーゲン線維の形成が著明に増加していた。
一方、臨床応用へ向けてLTBP-4含有コラーゲンスポンジの試作を行い、in vitroでその評価を行った。作製方法はリコンビナントLTBP-4水溶液を含んだコラーゲンスポンジを凍結乾燥させ滅菌した。これを用いてヒト皮膚線維芽細胞の3次元培養を行った。3週間後に凍結切片を作製し、エラスチンの免疫染色を行って弾性線維の形成を評価したところ、LTBP-4を含有させていないコラーゲンスポンジ群と比較して、LTBP-4を含有させたコラーゲンスポンジ群では、弾性線維の形成が促進されることが確認できた。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] LTBP-4複合化基材における線維芽細胞の培養で弾性線維の再生が促進される (2017)
  • Author(s): 綾梨乃,野田和男,中邨智之,平嗣良,坂元悠紀,鈴木茂彦
  • Organizer: 第26回 日本形成外科学会基礎学術集会
• [Presentation] 弾性線維再生の実用化を目指して (2017)
  • Author(s): 綾梨乃, 野田和男, 内藤素子, 坂元悠紀, 平嗣良, 中邨智之, 鈴木茂彦
  • Organizer: 第47回 日本創傷治癒学会
• [Presentation] コラーゲン足場基材を用いた弾性線維再生医療の開発 (2016)
  • Author(s): 野田和男、綾梨乃、内藤素子、中邨智之、平嗣良、鈴木茂彦
  • Organizer: 第6回DDS再生医療研究会
• [Remarks] 京都大学医学研究科 形成外科 研究項目 創傷治癒 弾性線維
  • URL: http://www.kuhp.kyoto-u.ac.jp/~keisei/healing.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 弾性線維組織再生基材及び弾性線維組織再生基材の製造方法 (2017)
  • Inventor(s): 鈴木茂彦、野田和男、綾梨乃、中邨智之 平嗣良
  • Industrial Property Rights Holder: 鈴木茂彦、野田和男、綾梨乃、中邨智之 平嗣良
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2017