| Project/Area Number |
22K12784
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
ZHANG Xiu-Ying 九州大学, 医学研究院, 学術研究員 (50914173)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 公二 九州大学, 大学病院, 講師 (20419568)
田尻 達郎 九州大学, 医学研究院, 教授 (80304806)
河野 淳 九州大学, 大学病院, 助教 (90758418)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 組織工学 / バイオ３Dプリンター / 臍帯由来間葉系幹細胞 / 先天性横隔膜ヘルニア / 移植・再生医療 / 横隔膜再生 / 人工臓器 / 羊水由来幹細胞 / バイオ3Dプリンター / 細胞パッチ / 臍帯由来間葉系幹細胞（UC-MSC) / 新規先天性横隔膜ヘルニア根治術の開発 |
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| Outline of Research at the Start |
先天性横隔膜ヘルニア（CDH）は、先天的な横隔膜筋 肉の欠損に伴う腹部臓器の胸腔内への嵌入により肺低形成が出現する死亡率25%と予後不良 な疾患である。本疾患の問題点として、欠損孔が大きい症例に対しては人工布を用いて欠損孔閉鎖を行うが、人工布は収縮力がないことや体の成長に応じて大きくならないため、術後再発、胸郭変形などがある。これを解決するために、申請者らはヒトの皮膚線維芽細胞と血管内皮細胞を混合して細胞パッチをバイオ３Dプリンターで作製し、世界で初めて細胞だけで作製したパッチで横隔膜の修復に成功した。そこで本研究では臨床応用に向けてのパッチの大型化と中動物での有効性を実証する研究を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this study is to develop a new treatment for congenital diaphragmatic hernia that regenerates the autologous diaphragm using a cell patch made of fibroblasts. From an embryological perspective, we will elucidate the mechanism of diaphragm construction using a cell patch made with a bio 3D printer. In this study, we investigated the applicability of umbilical cord-derived mesenchymal cells (hUCMSCs) to cell transplantation therapy and evaluated their stem cell properties by in vitro analysis. hUCMSCs were positive for stem cell markers and showed multi-differentiation potential. Furthermore, we used them to create a three-dimensional tissue structure and developed a diaphragm regeneration therapy.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
先天奇形を伴う難治性疾患をもつ患児では、遺伝性疾患ではない場合の治療法の確立は非常に困難である。先天性横隔膜へルニア（CDH）は、胎児期早期の横隔膜欠損に由来する先天奇形でありながら、原因遺伝子は特定されておらず、現状では根治的治療法がない。
今回の横隔膜再生療法の開発研究では、皮膚や臍帯、羊水から得られる細胞をソースとすることで先天奇形の根治治療を目指す事が可能となる。破棄されてきた貴重な生体試料を用いることで、再生医療製品の開発が可能となり、医療現場に新たな価値をもたらす研究となる。さらに、我々のパッチは人工的素材を使用せず細胞だけで作製されるため、独自性、創造性の高い研究と確信する。
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