| Project/Area Number |
23K09111
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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 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
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| Research Institution | 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター) |
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Principal Investigator |
落合 博子 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), その他部局等, 室長 (60374162)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柚木 俊二 北海道大学, 産学・地域協働推進機構, 特任教授 (20399398)
岡 愛子 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), 聴覚・平衡覚研究部, 研究員 (50795721)
利根川 朝人 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 研究開発本部機能化学材料技術部バイオ技術グループ, 研究員 (70909944)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 瘢痕拘縮 / コラーゲン / 人工真皮 / 皮膚再生 / 内固定 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、強化コラーゲンフレーム（CF）で創部を“内固定”することを目的に、CF強化人工真皮（CF人工真皮）の材料密度と空隙率を個別に変化させ、瘢痕拘縮の予防と治癒の両立にとって最適な条件を明らかにする。更に、3DバイオプリンターによるCFコラーゲンゲル創傷治癒モデルにより、ゲルマトリクスの抗収縮力が線維芽細胞の増殖および分化に及ぼす影響をin vitroで明らかにする。本研究のコンセプトは、生体吸収性材料による内固定により瘢痕拘縮の抑制を目指す点で学術的新規性があり、“創の治癒と審美性の両立”により患者QOLを向上する、形成外科としての新たな取り組みと位置付けられる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
“広範囲に欠損した真皮の再生”は形成外科における積年の課題である。真皮再生を優越させる機序は不明であり、真皮再生不良に起因する瘢痕拘縮・肥厚化、自家培養表皮の低定着性などの臨床課題はいまだ深刻である。そこで、私たちはコラーゲンフレーム（CF）をコラーゲン人工真皮（CM）に組み込んだ人工真皮（CF-CM）で真皮欠損創を“内固定”することで瘢痕拘縮が予防する試みを開始している。
これまでに、マウス背部皮膚欠損層への複数種類の人工真皮+皮膚移植を実施してきた。コラーゲンスポンジに緻密なフレーム構造を組み合わせた FCM使用により植皮は全生着し、植皮の母床形成に有用であることが示された。コラーゲン密度により支持性を調節したFCMは、肉芽形成を誘導することが可能であると同時に、瘢痕拘縮抑制効果も期待できることが示唆された。また、コラーゲンのみで人工真皮を作成したため炎症反応が弱く、コラーゲン濃度による分解速度のコントロールが可能であった。
以上のようなin vivoにおける瘢痕拘縮抑制効果を分子生物学的に検討するために、今回は、in vitroでのコラーゲンゲル収縮モデルを作成し、分子生物学的・免疫学的評価を行った。本研究で作製したコラーゲン複合モデルでは、従来型の収縮モデルに比べ、線維芽細胞形態と動向を適切に観察できることが確認された。本研究によって細胞動態の観察が可能となることで、in vivoで有効な人工真皮作成に貢献する可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度は、in vitroにおけるゲルの収縮モデルを作成し、様々な条件でデザインを変えて検討を行っている。ほぼ当初の計画通りの進捗状況であり、今後の動物実験に向けての準備が順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
作製条件を最適化させたコラーゲン複合モデルの収縮を評価し、in vivoにおける細胞の動態を観察・評価する。
また、動物実験でマウス背部皮膚欠損創に移植することで、実際の収縮率などのin vivoとの関連を検討することで、生体移植後の細胞動態を実証する試みを行う。そして、瘢痕拘縮抑制により、形成された真皮様構造が正常真皮構造に近づくか、そのメカニズムをゲル収縮モデルのシミュレーションから検証する。
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