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Development of a Prophylaxis for Postoperative Bronchial Fistula Using Multilayered Fibroblast Sheets

Research Project

Project/Area Number 20K09165
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

Murakami Junichi  山口大学, 医学部附属病院, 助教 (10725683)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 俊樹  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (50457305)
溝口 高弘  山口大学, 医学部附属病院, 助教 (90844796)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords気管支断端瘻 / 積層線維芽細胞シート / 再生医療 / 肺切除術 / 線維芽細胞シート / 積層 / 気管支切離断端瘻 / 肺葉切除 / 犬肺切除モデル / 気管支切離断端補強 / 再生 / 動物実験 / 肺切除後 / 術後合併症予防 / 術後気管支断端瘻 / 予防
Outline of Research at the Start

気管支断端瘻は肺切除後の合併症の1つで、発症するとその死亡率は高く、根本的な発症機序の解明には至っていない。危険因子を有する症例に対して自己組織による断端被覆が経験的に行われているが、その有効性については賛否両論ある。動物実験から、肺切除後の気管支断端では壁外の新生線維組織の増生のみで修復されることが示唆された。我々が開発した組織修復の促進効果のある積層線維芽細胞シートは断端被覆に最適であると発想した。そこで申請者らは、肺切除後の気管支断端における積層線維芽細胞シートによる組織修復の促進効果を検証し、術後気管支断端瘻に対する、細胞シートを使用した新規術中予防法を確立することを計画した。

Outline of Final Research Achievements

The effect of multilayered fibroblast sheets in reinforcing bronchial breaks was verified in a large animal experiment. Fibroblasts were isolated from canine oral mucosa, and laminated fibroblast sheets were prepared. The cell sheets were found to have 6-8 layers of stacked cell structures, some of which contained myofibroblasts, and to secrete high levels of growth factors such as VEGF, HGF, and TGF-β. Fibroblast cell sheets prepared from the oral mucosa were transplanted into the bronchial stump after resection of the posterior lobe of the left lung. No adverse events due to the implantation of the cell sheets were observed. Histological evaluation is currently underway. Soft tissue adhesion to the bronchial stump and pleural coverage was observed in the cell sheet transplantation group compared to the control group, suggesting that the cell sheets may have contributed to accelerated tissue repair.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞シート移植によって肺切除後の気管支断端瘻を予防できれば、死亡率が高く、治療に難渋する気管支断端瘻治療に苦しむ患者や悩む医療者を激減させ、長期にわたる医療コストをも削減することができる。呼吸器外科手術における気管-気管や気管支-気管支吻合における縫合不全の予防、既に発症した気管支断端瘻に対する治療への適応拡大も見込まれる。さらに我々が最終的に目指す積層線維芽細胞シートの他家移植が可能となれば、自己の細胞・組織採取が不要な新規バイオマテリアルとして、外科他領域における術後合併症(術後出血、腸管縫合不全、術後膵液漏、胆汁漏、髄液漏、乳糜漏、神経損傷など)の予防への応用が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Postoperative changes in a bronchial stump following covering with free fat tissue in a rat model2023

    • Author(s)
      Yoshimine Sota、Tanaka Toshiki、Murakami Junichi、Yamamoto Naohiro、Ueno Koji、Kurazumi Hiroshi、Ikeda Eiji、Hamano Kimikazu
    • Journal Title

      European Journal of Cardio-Thoracic Surgery

      Volume: 63 Issue: 5

    • DOI

      10.1093/ejcts/ezad154

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Autologous Multilayered Fibroblast Sheets Can Reinforce Bronchial Stump in a Rat Model2021

    • Author(s)
      Yoshimine Sota、Ueno Koji、Murakami Junichi、Saito Toshiro、Suzuki Ryo、Asai Yoshiyuki、Ikeda Eiji、Tanaka Toshiki、Hamano Kimikazu
    • Journal Title

      Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery

      Volume: 34 Issue: 1 Pages: 349-358

    • DOI

      10.1053/j.semtcvs.2021.03.010

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 積層線維芽細胞シートの移植による気管支断端の治癒促進効果の検討2021

    • Author(s)
      吉峯宗大、田中俊樹、村上順一、山本直宗、濱野公一
    • Organizer
      第20回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 積層線維芽細胞シートを用いた気管支断端瘻の予防法開発2021

    • Author(s)
      吉峯宗大、田中俊樹、村上順一、山本直宗、濱野公一
    • Organizer
      第38回日本呼吸器外科学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 積層線維芽細胞シートを用いた気管支断端瘻の予防法2021

    • Author(s)
      吉峯宗大、田中俊樹、村上順一、山本直宗、濱野公一
    • Organizer
      第121回日本外科学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 積層線維芽細胞シートによる肺切除後気管支断端補強2021

    • Author(s)
      村上順一、吉峯宗大、山本直宗、田中俊樹、濱野公一
    • Organizer
      第74回日本胸部外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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