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免疫抑制剤の投与を必要としない究極の移植医療を確立するための基盤構築

Research Project

Project/Area Number 18H04056
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

後藤 昌史  東北大学, 医学系研究科, 教授 (50400453)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 稲垣 明子  東北大学, 医学系研究科, 助教 (20360224)
村山 和隆  東北大学, 医工学研究科, 准教授 (40400452)
木村 睦  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (60273075)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥44,070,000 (Direct Cost: ¥33,900,000、Indirect Cost: ¥10,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2019: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
Fiscal Year 2018: ¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
Keywords細胞デバイス / 膵島移植 / 肝細胞移植 / 免疫隔離 / 皮下移植
Outline of Annual Research Achievements

移植医療の深刻な課題として生涯に渡る免疫抑制剤の服用が挙げられる。それにより副作用の発現や高額な医療費がもたらされ、大きな社会問題と化している。この解決法として最も期待されているのが免疫隔離能を有する細胞デバイスの活用である。しかし患者が最も恩恵を受ける皮下への細胞封入デバイスの移植は、実用化とは程遠いのが現状である。本研究では申請者等が独自に開発を進めてきた免疫隔離細胞デバイスと皮下における新生血管誘導手法を組み合わせ、夢の治療と考えられてきた“皮下における免疫抑制剤を必要としない移植医療”を実現するための基盤構築を目指す。本年度はまず昨年度に続き皮下における免疫隔離細胞デバイスおよびADSC(脂肪組織由来間葉系幹細胞)デバイスの物性の至適化に取り組んだ。皮下特有の強い組織圧に対する耐性をデバイス構成化合物の材質や重合度の調整により至適化することを目的とし、ヤング率を指標に検証した結果、非架橋タイプではなく架橋剤を混入した高重合度タイプの化合物から構成される細胞デバイスが最も耐性を有することが明らかとなった。また、昨年度に続き細胞デバイス内への持続的酸素供給を可能とする皮下埋め込み型の徐放酸素ポートに関しても検証を実施し、酸素除放面の素材選択によりポート内酸素の徐放速度を調節でき、ポリメチルペンテンを用いると48h以内に243.2 Torr徐放できることが明らかとなった。さらに本年度は、昨年度に続きリコンビナントペプチド(RCP)およびADSCが免疫隔離細胞デバイスを用いた皮下細胞移植成績へ及ぼす影響に関しても検証を行い、ラットモデルにおいては種差や細胞ロット差が存在するものの5 x 105ADSCの前留置により移植成績が有意に向上することが判明した。また想定外の成果として実用性が高いゼラチンシートが移植部位の新生血管床構築に有用であることも明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本年度は、皮下における免疫隔離細胞デバイスの物性の至適化と、RCPおよびADSCが皮下の細胞移植成績へ及ぼす影響に関する検証という二つのテーマを設定し研究を推進してきたが、いずれの検証も当初の計画以上に順調に進み、前者においては酸素徐放ポートの構築という新たな展開を切り拓き、その成果に関して第22回日本異種移植研究会にて学会賞を受賞することができた。また、後者に関しては、当初の実験計画には組まれていなかったシート状のゼラチンが移植部位の新生血管床構築に極めて有用であることも明らかとし、新たな産学連携を推進することができたため、本年度の研究計画は当初以上に極めて進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

本年度の研究を推進する事により、目的とする免疫抑制剤を使用しない皮下細胞移植を実現するためには酸素徐放ポートの構築が有用であり、そのポートにおける酸素徐放面の素材の適性に関しても検証することができたため、2020年度は本年度の成果を基に実際の糖尿病動物を用いた移植実験による検証を実施していく予定である。また、本年度の検証により明らかとなったシート状ゼラチンの詳細な作用機序に関しても2020年度中に検証していく予定である。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(26 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article Presentation Patent(Industrial Property Rights)

  • [Journal Article] Collagenases in pancreatic islet isolation2020

    • Author(s)
      Fathi I, Goto M
    • Journal Title

      Transplantation, Bioengineering, and Regeneration of the Endocrine Pancreas

      Volume: 1 Pages: 529-546

    • DOI

      10.21926/obm.transplant.1903071

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Successful ABO-Incompatible Adult Liver Transplantation in a Recipient With High Preoperative Immunoglobulin G Antibody Titer: A Case Report2020

    • Author(s)
      Saitoh Y, Miyagi S, Nakanishi C, Tokodai K, Nakanishi W, Nichimura R, Fujio A, Shimizu K, Fukuoka K, Kumata H, Matsumura M, Goto M, Kamei T, Unno M
    • Journal Title

      Transplantation Proc

      Volume: 印刷中

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characteristics and Predictive Value for Graft Fibrosis of the Complement-Binding Capacity of Donor-Specific Human Leukocyte Antigen Antibodies After Pediatric Liver Transplantation2020

    • Author(s)
      Tokodai K, Miyagi S, Nakanishi W, Nishimura R, Fujio A, Goto M, Unno M, Kamei T
    • Journal Title

      Pediatric Transplantation

      Volume: Dec 29

    • DOI

      10.1111/petr.13648

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 糖尿病と再生医療2019

    • Author(s)
      後藤昌史
    • Journal Title

      Diabetes Strategy

      Volume: 9 Pages: 5-20

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A simple and useful predictive assay for evaluating the quality of isolated hepatocytes for hepatocyte transplantation2019

    • Author(s)
      Matsumura M, Imura T, Inagaki A, Ogasawara H, Fukuoka K, Fathi I, Miyagi S, Ohashi K, Unno M, Kamei T, Satomi S, Goto M
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 印刷中

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Strategy towards tailored donor tissue-specific pancreatic islet isolation2019

    • Author(s)
      Miyazaki Y, Murayama K, Fathi I, Imura T, Yamagata Y, Watanabe K, Maeda H, Inagaki A, Igarashi Y, Miyagi S, Shima H, Igarashi K, Kamei T, Unno M, Goto M
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 印刷中

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pediatric Living-Donor Liver Transplant Recipients without Transition After Reaching Adulthood.2019

    • Author(s)
      Nakanishi C1, Miyagi S1, Tokodai K1, Nakanishi W1, Nishimura R1, Goto M2, Unno M1, Kamei T1.
    • Journal Title

      Ann Transplant.

      Volume: 24 Pages: 18-24

    • DOI

      10.12659/aot.911544

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  • [Journal Article] Current status of islet autotransplantation2018

    • Author(s)
      Goto M
    • Journal Title

      Nippon Shokakibyo Gakkai Zasshi

      Volume: 115 Issue: 8 Pages: 706-712

    • DOI

      10.11405/nisshoshi.115.706

    • NAID

      130007432149

    • ISSN
      0446-6586, 1349-7693
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  • [Journal Article] Effects of subnormothermic perfusion before transplantation for liver grafts from donation after cardiac death: A simplified dripping perfusion method in pigs2018

    • Author(s)
      Miyazawa K, Miyagi S, Nakanishi C, Hara Y, Tokodai K, Nakanishi W, Uematsu S, Shimizu K, Goto M, Kamei T, Unno M.
    • Journal Title

      Transplant Proc. 2018 Jun;50(5):1538-1543

      Volume: 50(5) Pages: 1538-1543

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2018.02.061

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  • [Journal Article] Association of post-transplant donor-specific HLA antibody with liver graft fibrosis during long-term follow-up after pediatric liver transplantation2018

    • Author(s)
      Tokodai K, Miyagi S, Nakanishi C, Hara Y, Nakanishi W, Miyazawa K, Shimizu K, Murakami K, Sasano H, Goto M, Unno M, Kamei T.
    • Journal Title

      Pediatr Transplant

      Volume: -

    • DOI

      10.1111/petr.13169

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 1.A novel subcutaneous site of islet transplantation superior to the liver2018

    • Author(s)
      Yasunami Y, Nakafusa Y, Nitta N, Nakamura M, Goto M, Ono J, Taniguchi M
    • Journal Title

      Transplantation

      Volume: - Pages: 945-952

    • DOI

      10.1097/tp.0000000000002162

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Effects of Short-term Subnormothermic Perfusion After Cold Preservation on Liver Grafts From Donors After Circulatory Death: An Ex Vivo Rat Model.2018

    • Author(s)
      Kakizaki Y, Miyagi S, Shimizu K, Miyazawa K, Nakanishi W, Tokodai K, Hara Y, Nakanishi C, Unno M, Kamei T, Goto M, Satomi S
    • Journal Title

      Transplantation. 2018 Apr;102(4):e147-e154

      Volume: 102

    • DOI

      10.1097/tp.0000000000002080

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 2.The optimization of the prevascularization procedures for improving subcutaneous islet engraftment2018

    • Author(s)
      Uematsu SS, Inagaki A, Nakamura Y, Imura T, Igarashi Y, Fathi I, Miyagi S, Ohuchi N, Satomi S, Goto M.
    • Journal Title

      Transplantation

      Volume: 102(3) Pages: 385-394

    • DOI

      10.1097/tp.0000000000001970

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      2018 Annual Research Report
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  • [Presentation] 新規免疫隔離膵島デバイスの膵島生着効率に関する検証2020

    • Author(s)
      稲垣明子
    • Organizer
      第22回日本異種移植研究会
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  • [Presentation] 膵島移植の現状と展望2019

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      後藤昌史
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      Masafumi Goto
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      後藤昌史
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      第6回 MatriCell フォーラム(依頼講演)
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      後藤昌史
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      後藤昌史
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      後藤昌史
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      第21回日本異種移植研究会
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      後藤昌史
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      後藤昌史
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      第7回細胞凝集研究会
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      後藤昌史
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      第54回日本移植学会
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 血管新生デバイス2020

    • Inventor(s)
      後藤昌史
    • Industrial Property Rights Holder
      後藤昌史
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-019234
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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